光栅尺信号与接口资料
信和光栅尺说明书(3篇)
第1篇一、产品概述信和光栅尺是一种高精度、高分辨率、高稳定性的位移测量传感器，广泛应用于各种工业自动化领域，如数控机床、机器人、自动化生产线、测量仪器等。
本说明书旨在详细介绍信和光栅尺的性能特点、安装使用方法、维护保养等内容，以便用户正确使用和维护产品。
二、产品性能特点1. 高精度：信和光栅尺采用高精度光栅尺片，分辨率可达0.01mm，满足各种高精度测量需求。
2. 高分辨率：信和光栅尺具有极高的分辨率，可实现微米级的位移测量，提高测量精度。
3. 高稳定性：采用高精度制造工艺，确保光栅尺在恶劣环境下仍能保持稳定性能。
4. 抗干扰能力强：采用抗干扰设计，有效降低电磁干扰，提高测量稳定性。
5. 适用范围广：信和光栅尺适用于各种工业环境，如高温、高湿、振动等。
6. 简单安装：信和光栅尺安装简便，用户可轻松完成安装。
7. 兼容性强：信和光栅尺可与多种控制器和显示仪表相连接，满足不同用户需求。
三、产品规格参数1. 分辨率：0.01mm、0.05mm、0.1mm等2. 测量范围：100mm、200mm、300mm、500mm、1000mm等3. 线数：1000线、2000线、5000线、10000线等4. 长度公差：±0.5mm5. 温度范围：-20℃～+80℃6. 抗振性：≤0.5g7. 抗干扰性：≤10V/m四、安装使用方法1. 确认光栅尺规格与测量范围是否符合要求。
2. 根据安装环境选择合适的光栅尺型号。
3. 安装光栅尺时，确保光栅尺与测量机构平行，且光栅尺与测量机构之间无间隙。
4. 使用专用粘合剂将光栅尺粘贴在测量机构上，确保粘贴牢固。
5. 将光栅尺信号线连接到控制器或显示仪表，确保连接正确。
6. 根据控制器或显示仪表要求，设置光栅尺参数，如分辨率、测量范围等。
7. 进行校准，确保测量精度。
五、维护保养1. 定期检查光栅尺表面，清除污物，确保光栅尺清洁。
2. 避免光栅尺受到强烈振动和冲击。
3. 定期检查光栅尺信号线，确保信号线无损坏。
海德汉光栅尺技术参数(用于NC数控机床)(HEIDENHAIN)
用于NC数控机床
2007年6月
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产品样本： • 敞开式直线光栅尺 • 内置轴承角度编码器 • 无内置轴承角度编码器 • 旋转编码器 • HEIDENHAIN后续电子设备 • HEIDENHAIN数控系统 • 机床检测和验收测试测量系统
扫描单元
密封条
安装板
LC 183封闭式直线光栅尺结构示意图
DIADUR 光栅尺
光源
光电池
5
选型指南
纤细外壳的直线光栅尺
纤细外壳的直线光栅尺主要用于安装空间 有限的地方。如果使用安装板或固定元件， 可实现较大测量范围和支持更高加速度 载荷。
绝对式直线光栅尺 • 玻璃光栅尺
高重复性增量式 直线光栅尺 • 钢光栅尺 • 信号周期小
光栅尺栅距越小，光电扫描的衍射现象越严 重。HEIDENHAIN公司的直线光栅尺采用两 种扫描原理：
• 成像扫描原理，用于20 µm和40 µm栅距 光栅尺。
• 干涉扫描原理，用于栅距8 µm甚至更小 光栅。
成像扫描原理 简单的说，成像扫描原理是采用透射光生成 信号：栅距相同或相近的光栅尺和扫描光栅 彼此相对运动。扫描光栅的基体是透明的， 而作为测量基准的光栅尺可以是透明的也 可以是反射的。
带距离编码参考点光栅尺或编码器，其绝对 参考点位置通过累计两个参考点间信号周 期数并用以下公式计算：
P1 = (abs B-sgn B-1) x
N 2
+ (sgn B-sgn
D) x
abs MRR 2
其中： B = 2 x MRR-N
和：
N
P1 = 信号周期中代表移过第一个参考点
的位置
D
abs = 绝对值
光栅尺信号与接口
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光栅尺技术指标(2) ---- 光栅尺的信号
3、方波信号：又称为TTL接口输出信号。A02B-0303-C205
可扩展
系统接收的方波信号为2路方波信号A和B，和其反相信号A和B。 其中，两路信号的相位差为90°。 信号周期360°
4倍频处理后的 测量步距
光栅尺信号与接口
光栅尺使用简介
直线光栅尺用于测量直线轴的移动位置。由于直接测量机械位置， 因此能够最准确的反应机床的实际位置。 对于机床控制而言光栅尺能够：
• • • 消除滚珠丝杠的反向间隙； 消除丝杆、导轨由于温度变化所带来的位置误差；（大型） 消除滚珠丝杠的螺距误差所带来的位置误差；
速度测量 位置测量
区别： 1、通常，通过对光栅传感器输出的正弦信号（一个周期是一个栅距）
进行插补和数字化处理后，得到相位相差90°的方波 。 2、方波信号的处理，根据其信号特征，最多可对其进行4倍频处理。 正弦波则可以在信号不衰减，且无干扰的情况下，理论上进行无穷 倍数的倍频处理。 3、正弦波信号较方波信号更容易受到干扰。
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ห้องสมุดไป่ตู้ 光栅尺技术指标(2) ---- 光栅尺的信号
2.5 例：常见的光栅尺规格表：
光栅尺型号 光栅尺信号类型 光栅尺原始信号周期(栅距) 读数头的倍频数 经过倍频后的信号周期 光栅尺的最小测量距离
20um 20um / 4um 0.5um / 1um 4倍频/512倍频
机床用光栅尺按照结构分类：
1、钢带结构。 钢带结构适用于长距离移动距离， 2、玻璃结构。 玻璃结构由于热稳定性好，因此适用于高精度光栅尺；但是测量距 离不会太长。 另外，超高精度的测量还可能会使用陶瓷基体的光栅尺。
光栅尺工作原理
光栅尺工作原理光栅尺是一种用于测量和检测物体位置和运动的精密测量仪器。
它利用光栅原理和光电传感器技术，能够实时获取物体的位移信息，并将其转化为电信号输出。
光栅尺主要由光栅条、读取头、信号处理电路和接口电路等组成。
光栅条是光栅尺的核心部件，它由一系列等距的透明和不透明条纹组成，这些条纹被称为光栅。
光栅条通常由光学玻璃或者金属材料制成，具有高度的平整度和精密的刻线。
在光栅尺工作时，光源会照射在光栅条上，经过光栅条的透明和不透明条纹后，形成一系列的光斑。
读取头是一种光电传感器，它位于光栅尺的另一侧，用于接收光斑并转化为电信号。
读取头通常由光敏二极管或者光电二极管组成，能够对光强度进行高精度的测量。
当物体挪移时，光栅尺上的光斑也会随之挪移。
读取头会不断接收到光斑的变化，并将其转化为电信号。
这些电信号经过信号处理电路的放大、滤波和数字化处理后，可以得到精确的位移信息。
光栅尺的工作原理基于光的干涉和衍射现象。
当光通过光栅条时，透明和不透明的条纹会引起光的干涉和衍射，形成一系列明暗交替的光斑。
这些光斑的位置和间距与物体的位移成正比关系，通过读取头的接收和处理，可以准确测量物体的位移。
光栅尺具有高精度、高分辨率和快速响应的特点，广泛应用于机械加工、精密测量、自动化控制等领域。
它可以实现微米级别的测量精度，并且具有较低的非线性误差和温度漂移。
在光栅尺的使用过程中，需要注意以下几点：1. 光栅尺应保持清洁，避免灰尘和污染物附着在光栅条上，影响测量精度。
2. 光栅尺的安装位置应稳固，并且与被测物体保持良好的接触，以确保测量的准确性。
3. 光栅尺的读取头应与光栅条保持一定的距离，避免碰撞或者损坏。
4. 光栅尺的信号路线应正确连接，避免接线错误导致信号干扰或者无法正常工作。
5. 光栅尺的工作环境应避免强磁场和强电场的干扰，以免影响测量精度和稳定性。
总结起来，光栅尺是一种基于光栅原理和光电传感器技术的精密测量仪器，能够实时获取物体的位移信息，并将其转化为电信号输出。
光栅尺图文介绍
3 米以上的球栅尺（含 3 米），要在尺的中间加装弹性支架。一般 1.5 米距 离装一个弹性支架。 8 米以下的（含 8 米）球栅尺不用接，8 米以上的尺需要接长。如 10 米的球 栅尺要取两根 4.9 米的钢管、各在一端内径车扣。再取 0.2 米的钢管一根,两端 都在外径上车扣。然后它们都装上等量的钢球拧上即可。 安装数显表时要注意尽可能远离机床的电动机。以避免产生不必要干扰 信号。 9：安装球栅尺的好处是什么 安装球栅尺从真正意义上说，是从被动测量向主动测量转变。由离线测 量转向在线测量。大大提高了产品的加工精度和工作效率，实现了二级工可以干 八级工的工作。 由于球栅尺最长可以做到 30 米， 所以特别适合安装在大型或超大型机床 上。如龙门铣床、镗床等。一般机床安装球栅尺后可提高工效 20%以上，镗床精 加工可节约工时 30%。安装球栅尺的成本 90 天即可收回。一台重型 9 米立车平 均提高工效 38%，仅半年节约工时费即达 20 万元，一台英国镗床半年节约工时 达 30 万元之巨。 又由于它对安装环境没有要求，精度高、操作简单、耐使用。所以非常 适合对老工业企业的各式机床的改造。可谓是一种投资少见效快的最佳改造方 案。 附：浮法玻璃-简介
通过以上工作，光栅传感器的安装就完成了。但对于一般的机床加工环境来讲，铁屑、 切削液及油污较多。因此，光栅传感器应附带加装护罩，护罩的设计是按照光栅传感器的外 形截面放大留一定的空间尺寸确定， 护罩通常采用橡皮密封， 使其具备一定的防水防油能力。 三、位移传感器使用注意事项 (1)光栅传感器与数显表插头座插拔时应关闭电源后进行。 (2)尽可能外加保护罩，并及时清理溅落在尺上的切屑和油液，严格防止任何异物进入 光栅传感器壳体内部。 (3)定期检查各安装联接螺钉是否松动。 (4)为延长防尘密封条的寿命，可在密封条上均匀涂上一薄层硅油，注意勿溅落在玻璃 光栅刻划面上。 (5) 为保证光栅传感器使用的可靠性，可每隔一定时间用乙醇混合液(各 50%)清洗擦拭 光栅尺面及指示光栅面，保持玻璃光栅尺面清洁。 (6) 光栅传感器严禁剧烈震动及摔打，以免破坏光栅尺，如光栅尺断裂，光栅传感器即 失效了。 (7) 不要自行拆开光栅传感器，更不能任意改动主栅尺与副栅尺的相对间距，否则一方 面可能破坏光栅传感器的精度； 另一方面还可能造成主栅尺与副栅尺的相对摩擦， 损坏铬层 也就损坏了栅线，以而造成光栅尺报废。 (8) 应注意防止油污及水污染光栅尺面，以免破坏光栅尺线条纹分布，引起测量误差。 (9) 光栅传感器应尽量避免在有严重腐蚀作用的环境中工作，以免腐蚀光栅铬层及光栅 尺表面，破坏光栅尺质量。 光栅的构造,光栅尺的构造和种类,光栅读数头
光栅尺信号与接口与单片机控制
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光栅尺技术指标(2) ---- 光栅尺的信号
3、方波信号：又称为TTL接口输出信号。A02B-0303-C205
可扩展
系统接收的方波信号为2路方波信号A和B，和其反相信号A和B。 其中，两路信号的相位差为90°。 信号周期360°
4倍频处理后的 测量步距
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光栅尺技术指标(2) ---- 光栅尺的信号
2.5 例：常见的光栅尺规格表：
光栅尺型号 光栅尺信号类型 光栅尺原始信号周期(栅距) 读数头的倍频数 经过倍频后的信号周期 光栅尺的最小测量距离
20um 20um / 4um 0.5um / 1um 4倍频/512倍频
机床用光栅尺按照结构分类：
1、钢带结构。 钢带结构适用于长距离移动距离， 2、玻璃结构。 玻璃结构由于热稳定性好，因此适用于高精度光栅尺；但是测量距 离不会太长。 另外，超高精度的测量还可能会使用陶瓷基体的光栅尺。
机床用光栅尺按照测量方法分类： ①增量式光栅尺、②绝对式光栅尺、③距离码式光栅尺。
其中： · 增量式光栅尺测量位置信息是通过以当前位置进行增量计算得到的。 · 绝对式光栅尺的位置信息是记录在光栅尺上一条绝对位置编码线上。 · 距离码式光栅尺不需要外部电源，通过检测到固定算法确定的参考点 来确定机床零点坐标。
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光栅尺的选择
光栅尺的选择：
在用户选择光栅尺的时候，需要考虑如下原则： 1、最小指令单位（系统）与光栅尺的测量步距应一致； 2、在1点中，若需要保证实际机床的定位精度达到系统的最小指令单位， 则推荐使用光栅尺的测量步距为最小指令单位的1/10的型号； 3、在进行超慢速移动中，（尤其是在磨床使用中）例如F0.1mm/min，为 了维持速度的稳定，光栅尺的选择更为关键。其测量步距通常选择应在 0.01um左右。 另外，在系统订货的时候，正弦波信号的光栅尺与方波信号的光栅尺，需 要选择不同的分离式检测单元。
光栅尺图文介绍
灰尘等。一旦进去这些油、水、灰尘等光栅尺就基本报废了。整体尺只能为 3 米，接长较难、精度难保证。所以光栅尺对环境要求相对较高，安装较复杂、使 用寿命短，而且必须要由专业人员安装才行。 球栅尺是国际九十年代产品，原产地为英国。它是利用导磁介质量的变化实 现电磁/磁电转换。球栅尺的尺身是由高等级的进口无缝钢管和若干个精密钢球 密闭组合而成。它由感应器产生的电磁切割钢管中的精密球，把它分割成 2450 份而每份为 5μ。由于球栅尺是密闭结构，所以它最大优点是不怕油、水、灰尘， 整体尺可做到 8 米、拼接可做 30 米。而且使用寿命长、安装简单、环境要求低。 3：光栅尺的分辨率同球栅尺的分辨率为什么不同？ 一般光栅分辩率是 1μ， 球栅的分辩率是 5μ。 但分辩率不等同于精确度， 光栅只是 1μ 一显示、而球栅有 1μ 一显示的、也有 5μ 一显示的，它们都采用 以 mm 单位的十进制。由于光栅是累计误差，而球栅是周期性误差。所以短的光 栅尺精度较高，长的球栅尺精度要高于光栅尺的精度。 4：安装光栅尺或球栅尺效益比较 光栅尺在 3 米以下的价格一般是球栅尺价格的 50%， 3 米以上的至 8 米的 光栅同球栅价格基本一样。8 米至 10 米的光栅尺价格要高出球栅尺价格 20%，10 米至 12 米的光栅尺价格要高出球栅尺价格 50%。从短尺价格比较光栅尺要便宜， 但光栅的使用寿命一般是 3 年，而球栅的使用寿命在 10 年以上。从长尺比较球 栅的优势就更多了。所以总体说安装球栅尺的效益要好于光栅尺。 5：编码器是什么 编码器就是圆光栅，测角位移。测完圈数、角度换算成周长。 6：同步传感器是什么 又称电栅也是用于直线测量的，原理是靠二路信号的电磁感应。也具有 不怕油、水、灰，但由于精度低以被淘汰了。 7：磁栅是什么 它是利用磁性栅尺和磁头实现电磁/磁电转换的。具体是一个钢片带磁， 由一个读数头在里面走提出信号。 8：如何安装球栅尺 球栅尺的安装是十分简单的，一般是将球栅尺两端用专用支架固定在机 床上。读数头固定在机床的走刀架上，与球栅尺做相对运动。有时小机床也可把 读数头固定、球栅尺做运动。
msa 670.63rsf光栅尺引脚定义
MSA 670.63RSF光栅尺是一种高精度的位置传感器，广泛应用于数控机床、加工中心和其它自动化设备中。
其引脚定义对于使用和维护该设备的工程师和技术人员具有重要意义。
本文将对MSA 670.63RSF光栅尺的引脚定义进行详细介绍，帮助读者更好地理解和应用该设备。
1. VDD：这是光栅尺的电源引脚，用于连接电源正极。
在接入电源时，需要确保电压稳定并符合设备规定的工作电压范围。
2. VSS：VSS是光栅尺的接地引脚，用于连接电源负极或地线。
正确接地是保证设备正常工作和稳定性的重要条件，应严格按照设备说明书要求接地。
3. A、B通道信号输出：A、B通道是光栅尺的信号输出引脚，用于输出位置信息。
通过解码A、B通道的信号脉冲，可以准确获取被测目标的位置信息。
4. Z通道信号输出：Z通道是光栅尺的零位信号输出引脚，用于输出零位标定信号。
在对光栅尺进行安装和使用时，需要利用Z通道进行零位标定，以确保测量的准确性。
5. UVW通道信号输出：UVW通道是光栅尺的速度信号输出引脚，用于输出速度信息。
当需要获取被测目标的运动速度信息时，可以通过UVW通道进行信号采集和处理。
6. SHLD：SHLD是光栅尺的屏蔽引脚，用于连接屏蔽层。
在设备安装和使用过程中，需要确保SHLD引脚连接到设备的屏蔽层，以减少外部干扰对信号的影响。
7. FG：FG是光栅尺的参考地引脚，用于连接系统的参考地。
在连接FG引脚时，需要使用高质量的接地线，以确保系统的参考地稳定可靠。
总结：MSA 670.63RSF光栅尺的引脚定义涵盖了电源、信号输出、屏蔽和参考地等重要信息，对于正确连接和使用该设备具有重要意义。
在安装和维护过程中，工程师和技术人员应严格按照设备说明书要求进行操作，确保设备的正常工作和测量精度。
希望本文对读者理解和应用MSA 670.63RSF光栅尺提供帮助，谢谢！以上就是一篇针对MSA 670.63RSF光栅尺引脚定义的文章，希望对你有所帮助。
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光栅尺技术指标(2) ---- 光栅尺的信号
下面对正弦波光栅尺中常用的技术指标进行介绍：
2.1、栅距。 如下图，光栅尺输出的是电信号，栅距是指光栅尺上实际的物理刻线
，每经过一个栅距，光栅尺输出的电信号便变化一个周期。 例如：栅距为20um时，当移动距离为20um时，光栅尺便输出两路相
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光栅尺技术指标(2) ---- 光栅尺的信号
光栅尺信号主要包括3种：串行信号、正弦波信号与方波信号。
1、串行信号：串行信号是指符合FANUC传输协议的信号。 采用该信号的光栅尺传输信号为串行数据。故可靠性与稳定性比较高。
2、正弦波信号：也称为1-Vpp信号。A06B-6061-C201 可扩展
信号周期360°
4倍频处理后的 测量步距
区别：
1、通常，通过对光栅传感器输出的正弦信号（一个周期是一个栅距）
ห้องสมุดไป่ตู้
进行插补和数字化处理后，得到相位相差90°的方波 。
2、方波信号的处理，根据其信号特征，最多可对其进行4倍频处理。
正弦波则可以在信号不衰减，且无干扰的情况下，理论上进行无穷
倍数的倍频处理。
3、正弦波信号较方波信号更容易受到干扰。
机床用光栅尺按照结构分类：
1、钢带结构。 钢带结构适用于长距离移动距离，
2、玻璃结构。 玻璃结构由于热稳定性好，因此适用于高精度光栅尺；但是测量距 离不会太长。
另外，超高精度的测量还可能会使用陶瓷基体的光栅尺。
机床用光栅尺按照测量方法分类： ①增量式光栅尺、②绝对式光栅尺、③距离码式光栅尺。
其中： ·增量式光栅尺测量位置信息是通过以当前位置进行增量计算得到的。 ·绝对式光栅尺的位置信息是记录在光栅尺上一条绝对位置编码线上。 ·距离码式光栅尺不需要外部电源，通过检测到固定算法确定的参考点 来确定机床零点坐标。
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光栅尺使用简介
对于机床控制而言，光栅尺常常应用于以下场合：
1、高精密机床：提高加工精度，提升产品的品质； 2、大型机床，如：大型龙门、卧加、镗铣床等；
使用光栅尺能够减小由于过长的传动链带来的传动误差，同时减 小温度变化带来的形变误差； 3、采用直驱技术的新型电机：直线电机等。
了维持速度的稳定，光栅尺的选择更为关键。其测量步距通常选择应在 0.01um左右。 另外，在系统订货的时候，正弦波信号的光栅尺与方波信号的光栅尺，需 要选择不同的分离式检测单元。
完
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光栅尺信号与接口
光栅尺使用简介
直线光栅尺用于测量直线轴的移动位置。由于直接测量机械位置， 因此能够最准确的反应机床的实际位置。
对于机床控制而言光栅尺能够：
• 消除滚珠丝杠的反向间隙； • 消除丝杆、导轨由于温度变化所带来的位置误差；（大型） • 消除滚珠丝杠的螺距误差所带来的位置误差；
速度测量
位置测量
对于机床上使用的光栅尺，我们通常关注以下技术规格：
1、光栅尺的结构：钢带、玻璃； 2、光栅尺的信号类型：串行信号、方波信号、正弦波信号(1-Vpp)； 3、光栅尺的分辨率； 4、光栅尺的信号周期、倍频；
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光栅尺技术指标(1) ---- 光栅尺分类
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光栅尺技术指标(2) ---- 光栅尺的信号
2.3、倍频。 倍频可以理解为将原有信号进行密化。通过倍频可以将正弦波的周期缩
短，将每个周期对应的测量距离缩短，提高测量精度。 常见的倍频方法有：读数头倍频、后续倍频仪器(光栅尺厂家提供、类
似于前置放大器，用来对信号进行放大和倍频处理)、数控系统的倍频等。
0.5um / 1um 4倍频/512倍频
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20um 20um / 4um
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光栅尺技术指标(2) ---- 光栅尺的信号
3、方波信号：又称为TTL接口输出信号。A02B-0303-C205 可扩展
系统接收的方波信号为2路方波信号A和B，和其反相信号A和B。 其中，两路信号的相位差为90°。
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光栅尺的选择
光栅尺的选择：
在用户选择光栅尺的时候，需要考虑如下原则： 1、最小指令单位（系统）与光栅尺的测量步距应一致； 2、在1点中，若需要保证实际机床的定位精度达到系统的最小指令单位，
则推荐使用光栅尺的测量步距为最小指令单位的1/10的型号； 3、在进行超慢速移动中，（尤其是在磨床使用中）例如F0.1mm/min，为
位差为90°的360°变化的正弦波波形。
2.2、信号周期。 随着测量技术的发展，现在可以在光栅尺读数头上，采用倍频电路对
每一个栅格信号产生的正弦波进行倍频处理。 依此，可以细化光栅尺的信号输出周期。经过读数头倍频之后的信号
会比原来的栅格信号密化很多倍，密化后的信号长度称为信号周期。
读数头倍频
*若读数头不具备倍频能力，则 栅距 = 信号周期。
2.4、测量步距。 经过倍频处理的正弦波信号用来对位置进行测量。受制于光栅尺制作工
艺、误差等级以及位置记录电路的处理能力的限制。不可能对原始的栅距 信号无限制进行倍频。
因此，光栅尺厂家对每一种光栅尺均有一个推荐的测量步距。该值的 含义是指光栅尺可能承受的最小测量距离。在该测量步距范围内，能够实 现光栅尺标称的测量精度。
相对于数控系统而言，该测量步距通常是指系统的最小指令单位。 同样，该技术指标也标定了光栅尺的测量精度（分辨率）。
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光栅尺技术指标(2) ---- 光栅尺的信号
2.5 例：常见的光栅尺规格表：
光栅尺型号 光栅尺信号类型 光栅尺原始信号周期(栅距) 读数头的倍频数 经过倍频后的信号周期 光栅尺的最小测量距离