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一、光栅尺：精密运动的“眼睛"
光栅尺是一种基于光学干涉原理的线性或角度位移传感器，它通过监测光栅条纹的移动来测量位置变化，为运动控制系统提供实时、高分辨率的位置反馈。与传统的磁性或电容式编码器相比，光学光栅尺通常具有更高的精度、分辨率和稳定性。
Renishaw在这一领域深耕数十年，其产品线覆盖了从经济型增量式光栅到式光栅、从封闭式到敞开式、从纳米级到超长行程的全系列解决方案。
二、Renishaw光栅尺的核心技术特点
1. 创新的光学设计与信号处理
Renishaw的许多光栅尺采用其的干涉式光学系统。以的RG系列为例，它利用衍射光栅产生的干涉条纹来实现位移测量。这种设计对光栅刻划误差具有平均效应，即使光栅本身存在微小缺陷，系统也能通过多光束干涉获得稳定的信号，从而实现亚微米甚至纳米级的测量精度。
2. 独特的位置技术（ATOM系列）
与传统增量式光栅需要回零操作不同，Renishaw的式光栅尺（如ATOM系列）在通电瞬间即可确定位置。其核心在于光栅尺上包含增量轨道和轨道。轨道采用伪随机码排列，每个位置都有编码，如同“光学条形码"。这一技术极大简化了系统设置，提高了设备启动效率与可靠性。
3. 坚固的环境适应性
工业环境充满挑战：油污、冷却液、震动、温度波动都是精密传感器的“天敌"。Renishaw通过多层防护技术应对这些挑战：
密封设计：封闭式光栅尺（如RGS系列）采用全密封结构，IP防护等级可达IP64，能有效阻挡粉尘和液体侵入。
抗污染光学系统：敞开式光栅尺（如TONiC系列）采用的光学滤波和信号处理算法，即使光栅表面有少量油污或灰尘，仍能保持稳定读数。
低热膨胀系数材料：光栅载体采用零膨胀玻璃或特殊合金，确保在宽温范围内保持尺寸稳定性。
4. 高速高分辨率电子系统
Renishaw的光栅读数头内置高速信号处理电路，能够实时处理光学信号。其的QUANTiC系列读数头支持速度高达20 m/s，分辨率可达1 nm，且电子细分误差极小，为高速高精运动控制提供了坚实基础。
三、Renishaw光栅尺的典型产品系列与应用
1. 封闭式光栅尺（如RGS系列）
特点：全密封、高防护、安装相对简单
应用：数控机床（加工中心、车床）、精密测量机、自动化生产线
优势：在恶劣机加工环境中提供稳定可靠的性能，适合大多数工业场景
2. 敞开式光栅尺（如TONiC系列）
特点：超紧凑设计、超高分辨率（达1 nm）、优异的动态性能
应用：半导体制造设备（光刻机、晶圆检测）、精密定位平台、医疗设备
优势：极低的电子细分误差（<±30 nm），支持精度的运动控制
3. 式光栅尺（如ATOM系列、RESOLUTE系列）
特点：通电即知位置、无需回零、抗干扰能力强
应用：多轴协作机器人、大型龙门机床、危险环境设备
优势：提高设备安全性与生产效率，断电后位置信息不丢失
4. 超长行程解决方案（如FORTiS系列）
特点：采用钢带载体，长度可达数十米，精度保持能力优异
应用：大型数控机床（航空结构件加工）、轨道交通测量、天文望远镜
优势：解决了传统刚性光栅尺在超长行程中重量和热膨胀的难题
