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什么是線性標(biāo)尺？
線性標(biāo)尺是一種高精度測量直線上的位置和移動(dòng)距離并將其作為電信號(hào)輸出的裝置。
有時(shí)稱為線性編碼器。光柵尺根據(jù)行程量的標(biāo)準(zhǔn)分為兩種。有一種從絕對(duì)位置計(jì)算移動(dòng)量的絕對(duì)方法，以及一種沒有絕對(duì)位置且僅計(jì)算移動(dòng)距離的增量方法。
線性標(biāo)尺中使用的位置檢測方法有兩種：使用電磁感應(yīng)的電磁檢測器和通過碼盤讀取來自光源的光的光學(xué)檢測器。兩者相比，電磁式的應(yīng)用稍微廣泛一些。
線性標(biāo)尺的應(yīng)用
直線光柵尺用于機(jī)床和半導(dǎo)體制造等領(lǐng)域。可以安裝在機(jī)床等中，讀取并控制機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的移動(dòng)量，也可以安裝在半導(dǎo)體元件檢查設(shè)備中進(jìn)行測量。它在需要測量精度的領(lǐng)域特別有用。
電磁光柵尺結(jié)構(gòu)簡單，因此通常用于更通用的用途。一個(gè)典型的例子是數(shù)顯卡尺。數(shù)字卡尺是測量兩點(diǎn)長度的測量儀器，由于其用途廣泛，在許多制造現(xiàn)場都使用。
線性標(biāo)尺原理
電磁光柵尺的原理是基于物理學(xué)中的電磁感應(yīng)原理。具體來說，主標(biāo)尺和檢測器各有一個(gè)內(nèi)置線圈，根據(jù)兩者之間距離的變化量產(chǎn)生電動(dòng)勢。通過測量運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢并將其轉(zhuǎn)換為行駛距離來間接測量距離。
電磁感應(yīng)光柵尺具有結(jié)構(gòu)簡單、耐臟等優(yōu)點(diǎn)，可以在很多場合使用，但不適合產(chǎn)生磁場的環(huán)境。光學(xué)線性標(biāo)尺的原理是從發(fā)光元件發(fā)射光，并由安裝在相對(duì)側(cè)的光接收元件感測到該光。
發(fā)光元件和受光元件之間夾有固定的主標(biāo)尺和標(biāo)線光柵。在主標(biāo)尺和分劃板網(wǎng)格上切出狹縫，狹縫產(chǎn)生干涉條紋，通過電轉(zhuǎn)換來確定位置。
與電磁式光柵尺相比，光學(xué)光柵尺能夠進(jìn)行高精度測量，并且不易受磁場影響。另一方面，隨著精度的提高，結(jié)構(gòu)變得更大，并且表面更容易受到外部光的影響。
有關(guān)線性標(biāo)尺的其他信息
1. 光柵尺的使用方法
直線光柵尺用于半導(dǎo)體制造設(shè)備、機(jī)床等中的精密位置控制，并用作檢測移動(dòng)物體的致動(dòng)器及其精確位置的檢測裝置。目前，有激光干涉儀和編碼器作為精確位置檢測的方法。
在設(shè)計(jì)致動(dòng)器時(shí)，致動(dòng)器通常基于三個(gè)軸（X、Y和Z軸）上的線性運(yùn)動(dòng)以及三個(gè)軸復(fù)合的空間運(yùn)動(dòng)來配置。因此，使用能夠在直線上進(jìn)行精確位置檢測的線性標(biāo)尺。活動(dòng)部分和固定部分均安裝有刻度尺和探測器，可實(shí)現(xiàn)精確的距離檢測。
近年來，半導(dǎo)體進(jìn)步很快，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，集成度按照摩爾定律不斷進(jìn)步。當(dāng)前半導(dǎo)體行業(yè)的進(jìn)步正在對(duì)各種電子設(shè)備產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，各種產(chǎn)品的電子控制和高精度化程度越來越高。隨著集成度和密度的不斷提高，提高制造半導(dǎo)體的制造設(shè)備和制造高精度機(jī)械零件的機(jī)床的位置檢測精度變得非常重要。
2. 安裝光柵尺
直線光柵尺可以高精度測量位置，因此常用于機(jī)床和半導(dǎo)體制造等精密設(shè)備。其中一些具有微米級(jí)甚至亞微米級(jí)的分辨率。
為了保持光柵尺的高檢測精度，設(shè)計(jì)時(shí)安裝方法和安裝精度很重要。為了實(shí)現(xiàn)線性光柵尺的最佳性能，每個(gè)產(chǎn)品和制造商的使用手冊(cè)中都規(guī)定了安裝精度。安裝方法必須由設(shè)計(jì)者考慮，因?yàn)樗Q于安裝線性光柵尺的設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
線性標(biāo)尺本身的精度為微米量級(jí)，因此例如傳感器與標(biāo)尺之間的距離、偏航、橫滾、俯仰等，要求安裝精度小于1毫米。在某些情況下，可能需要設(shè)計(jì)和制造用于安裝的精密夾具，或者在安裝過程中進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整。
