- 海德漢（HEIDENHAIN）為精密制造，半導(dǎo)體工業(yè)及實(shí)驗(yàn)室測量等使用場景提供了豐富，高質(zhì)量及穩(wěn)定可靠的測量解決方案
1.值式位置測量------LIC系列直線光柵尺；
2.高精度位置測量------LIP/LIF系列直線光柵尺；
3.用于高速運(yùn)動的使用要求------LIDA系列直線光柵尺；
4.用于雙坐標(biāo)測量------PP 281R；
或
-
測量原理：
海德漢公司的光學(xué)掃描光柵尺或編碼器的測量基準(zhǔn)都是基于玻璃或鋼材基體上，大長度的測量使用鋼帶作為基材，海德漢針對高精度及可靠性測量專門研發(fā)了以下專有技術(shù)：
- AURODUR:將編碼光柵蝕刻在鍍金鋼帶基材上，典型柵距為40μm；
- METALLUR:抗污染鍍金曾金屬刻線，典型柵距20μm；
- DIADUR:玻璃基體的超硬鉻線（典型柵距20μm）或玻璃基材的三維鉻線格柵（典型柵距8μm）；
- SUPRADUR相位光柵：光學(xué)三維平面格柵條；*抗污能力，典型柵距不超過8μm；
- OPTODUR相位光柵：光學(xué)三維平面格柵條：超高反光能力，典型柵距不超過2μm;
海德漢*的工藝訣竅(Know-how),除了制作的光柵碼盤可達(dá)到非常小的柵距外，其制作出的光柵線條邊界清晰，質(zhì)地均勻，并且有后續(xù)電子電路提供的光電掃描法相助，成為海德漢測量系統(tǒng)輸出清晰，準(zhǔn)確可靠的測量信號的有力保障，也使海德漢的產(chǎn)品在數(shù)控測量市場中常立于不敗之地，享譽(yù)世界。
或 QQ
1.測量法：
測量法是指編碼器通電時(shí)就立即提供位置值并隨時(shí)供后續(xù)信號處理電子電路讀取。無需移動軸執(zhí)行參考點(diǎn)回零操作。位置信息來自光柵碼盤，它由一系列碼組成。單獨(dú)的增量刻軌信號用于在細(xì)分后得到位置值，同時(shí)也生成供選用的增
量信號（與接口類型有關(guān)）。
2.增量測量法：
增量測量法的光柵由周期性刻線組成。位置信息通過計(jì)算自某個(gè)設(shè)置的原點(diǎn)開始的增量數(shù)（測量步距數(shù)）獲得。由于必須用參考點(diǎn)確定位置值，因此測量基準(zhǔn)的光柵尺上還刻有一個(gè)參考點(diǎn)軌。參考點(diǎn)確定的光柵尺帶的位置值可以精確到一個(gè)信號周期。因此，必須通過掃描參考點(diǎn)建立基準(zhǔn)點(diǎn)或確定上次選擇的原點(diǎn)。差情況時(shí)，機(jī)床需要移動測量范圍上的較大部分。為加快和簡化“參考點(diǎn)回零”操作，許多海德漢光柵尺刻有距離編碼參考點(diǎn)，這些參考點(diǎn)彼此相距數(shù)學(xué)算法確定的距離。移過兩個(gè)相鄰參考點(diǎn)后（一般只需運(yùn)動數(shù)毫米）（見下表），后續(xù)電子電路就能找到參考點(diǎn)位置。凡型號后有字母“C”的編碼器為距離編碼參考點(diǎn)（例如LIP 581 C）。距離編碼參考點(diǎn)的參考點(diǎn)R位置用兩個(gè)參考點(diǎn)間信號周期數(shù)和以下公式計(jì)算：
光電掃描原理：
測量基準(zhǔn)的柵距越小，光電掃描的衍射現(xiàn)象越嚴(yán)重。海德漢直線光柵尺采用兩種掃描方法：
• 成像掃描原理用于10 µm至200 µm的柵距。
• 干涉掃描原理用于柵距4 µm甚至更小柵距的光柵。成像掃描原理
簡單地說成像掃描原理是用透射光生成信號：兩個(gè)具有相同或相近柵距的光柵尺與掃描掩碼彼此相對運(yùn)動。掃描掩膜的基體是透明的，而作為測量基準(zhǔn)的光柵可以是透明的也可以是反射的。當(dāng)平行穿過一個(gè)光柵時(shí)，在一定距離處形成明/暗區(qū)。具有相同或相近柵距的掃描光柵就在這個(gè)位置處。當(dāng)兩個(gè)光柵相對運(yùn)動時(shí)，穿過光柵尺的光得到調(diào)制：如果狹縫對齊，光線通過。如果一個(gè)光柵的刻線與另一個(gè)光柵的狹縫對齊，光線無法通過。光電池將這些光強(qiáng)變化轉(zhuǎn)化成電信號。特殊結(jié)構(gòu)的掃描掩膜將光強(qiáng)調(diào)制為近正弦輸出信號。柵距越小，掃描掩膜和光柵尺帶間的間距越小，公差越嚴(yán)。如果對10 µm或更大柵距的編碼器進(jìn)行成像掃描，允許的編碼器安裝公差相對較大。
LIC和LIDA系列直線光柵尺為成像掃描。
干涉掃描原理
干涉掃描原理是利用精細(xì)光柵的衍射和干涉形成位移的測量信號。階梯狀光柵用作測量基準(zhǔn)：高度0.2 µm的反光線刻在平反光面中。光柵尺帶的前方是掃描掩膜，其柵距與光柵尺帶的柵距相同，是透射相位光柵。
光波照射到掃描掩膜時(shí)，光波被衍射為三束光強(qiáng)近似的光：-1、0和+1。光柵尺帶衍射的光波中，反射的衍射光中光強(qiáng)的光束為+1和-1。這兩束光在掃描掩膜的相位光柵處再次相遇，又一次被衍射和干涉。它也形成三束光，并以不同的角度離開掃描掩膜。光電池將這些交變的光強(qiáng)信號轉(zhuǎn)化成電信號。掃描掩膜與光柵尺帶的相對運(yùn)動使*級的衍射光產(chǎn)生相位移：當(dāng)光柵移過一個(gè)柵距時(shí)，前一級的+1衍射光在正方向上移過一個(gè)光波波長，-1衍射光在負(fù)方向上移過一個(gè)光波波長。由于這兩個(gè)光波在離開掃描光柵時(shí)將發(fā)生干涉，光波將彼此相對移動兩個(gè)光波波長。也就是說，相對移動一個(gè)柵距可以得到兩個(gè)信號周期。例如，干涉光柵尺的柵距一般為8 µm、4 µm甚至更小。其掃描信號基本沒有高次諧波，能進(jìn)行高倍頻細(xì)分。因此，這些光柵尺特別適用于小測量步距和高精度應(yīng)用。盡管如此，其相對寬松的安裝公差使它可用于許多應(yīng)用。
LIP、LIF和PP直線光柵尺采用干涉掃描法。
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或
可靠性：
高質(zhì)量的光柵和掃描方式是直線光柵尺高精度和可靠工作的保證。海德漢公司的敞開式直線光柵尺用單場掃描原理。只需一個(gè)掃描場生成掃描信號。與四場掃描不同，單場掃描光柵尺上的局部污染（例如安裝時(shí)的手指印或?qū)к売偷挠偷挝廴荆┯绊懶盘柗至抗鈴?qiáng)，因此等量影響掃描信號。輸出信號幅值雖有變化，但無偏移和無相位變化。這些信號仍可進(jìn)行高倍頻細(xì)分使單信號周期內(nèi)的位置誤差保持很小。此外，大面積掃描場還能降低對污染的敏感性。這常常可以避免光柵尺失效。這一點(diǎn)對于LIDA 400和LIF 400尤其突出，相對其柵距，其掃描面積達(dá)14.5 mm2，以及LIC4100達(dá)15.5 mm2。即使有3 mm以內(nèi)的打印機(jī)墨滴，印刷電路板粉塵，水滴或油滴，這些編碼器仍然可以輸出高質(zhì)量信號。位置誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于光柵尺精度等級對應(yīng)的誤差值。
、非常堅(jiān)固
敞開式直線光柵尺的自身特點(diǎn)是其測量基準(zhǔn)的抗污染能力較低。為此，海德漢公司采用*工藝生產(chǎn)非常堅(jiān)固耐磨的光柵。DIADUR工藝是將硬鉻線刻在玻璃或鋼基體上。OPTODUR和SUPRADUR工藝是在主反射層上加一層透光層。超細(xì)、堅(jiān)硬的鍍鉻層形成三維光學(xué)相位光柵。采用成像掃描原理的METALLUR光柵的結(jié)構(gòu)也非常類似。在反光的金層上覆蓋薄薄一層玻璃。在該層的鉻線只有數(shù)納米厚，半透明和起減振作用。實(shí)踐證明OPTODUR、SUPRADUR或METALLUR光柵測量基準(zhǔn)的抗污能力非常強(qiáng)，由于其刻線高度小，灰塵、污物或水滴難以留在其表面上，使這種測量基準(zhǔn)的抗污染能力非常出眾。
面向應(yīng)用的安裝公差
信號周期越小一般也要求讀數(shù)頭與鋼帶光柵尺間的安裝公差越小。這是光柵的衍射作用造成的。只要間隙變化±0.1 mm，信號將衰減50%。但由于在光柵尺中采用了干涉掃描原理和創(chuàng)新的掃描掩膜技術(shù)以及成像掃描原理，即使很小的信號周期也能允許較大安裝公差。
海德漢公司的敞開式直線光柵尺的安裝誤差只對輸出信號有輕微影響。特別是光柵尺帶與讀數(shù)頭間要求的間隙誤差（掃描間隙）對信號幅值影響極小。這是為什么海德漢公司的敞開式直線光柵尺具有高可靠性的原因。通過這兩幅圖可看出LIDA 400和LIF 400系列光柵尺掃描間隙與信號幅值間關(guān)系，位置誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于光柵尺精度等級對應(yīng)的誤差值。
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