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光柵位置檢測裝置由光源、長光柵(標尺光柵)、短光柵(指示光柵)和光電元件等組成。它利用光電元件將兩個光柵移動時產生的明暗變化轉換為電流變化。長光柵安裝在機床的運動部件上，稱為尺光柵；短光柵安裝在機床的固定部分，稱為指示光柵。標尺光柵和指示光柵都由窄的矩形不透明線和等寬的透明空間組成。當刻度光柵相對于直線垂直移動時，光源通過刻度光柵和指示光柵，由物鏡聚焦到光電元件上。如果指示光柵的線條圖案與刻度光柵的透光間隔重合，則光電元件接收到的光通量最小。如果指示光柵的線型與刻度光柵的線型重合，則光電元件接收到的光通量最大。因此，在光柵尺移動過程中，光電元件接收到的光通量發生波動，產生近似正弦波的電流。然后將電子電路轉換為數字以顯示位移。為區分運動方向，指示光柵的線條錯開1/4光柵間距，以方向識別線來判斷。由于這種光柵只能通過單個透明空間，光強比較高，脈沖信號不強，所以常用于光柵線較粗的場合。
有時安裝光柵尺后，會發現誤差比較大，與機床的規模不對應。出現誤差比較大的原因有這兩個。
1、客觀原因：
（1）光柵玻璃的刻度不均勻，導致誤差比較大。
（2）尺身輪廓曲率嚴重，不是一條直線，所以讀數頭在走動時不處于筆直狀態，造成誤差過大。
（3）光電轉換系統的性能，有無數據丟失等。
（4）光柵和輔助光柵的安裝準確。
（5）讀碼器安裝是否正確。
2、主觀原因：
（1）尺體相對于軌道平行度的調整。
（2）讀數頭相對尺子平行度的調整。
（3）讀數頭與尺身間隙的調整。
（4）調整上部安裝平面的不平整度。
（5）線性誤差設置不正確。機床本身的精度主要是因為舊機床原有精度有所下降，而光柵尺的精度高，所以不對應，所以誤認為是“錯誤”。一般新機床不會出現這種不匹配問題。
