直線電機(jī)有著進(jìn)給速度高、加速度特性好、運(yùn)動(dòng)慣量小、系統(tǒng)剛度高的優(yōu)點(diǎn)。光柵是閉環(huán)伺服系統(tǒng)中的測(cè)量裝置。它被用作位移和旋轉(zhuǎn)角的測(cè)量。與傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)床中使用的感應(yīng)同步器和磁尺相比較，光柵檢測(cè)范圍大，測(cè)量精度高。它往往高達(dá)幾個(gè)，并可以采用倍頻來(lái)不斷提高測(cè)量精度。

 運(yùn)用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)光柵測(cè)量和直線電機(jī)閉環(huán)伺服系統(tǒng)改變傳統(tǒng)機(jī)床滾珠絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，消除絲桿等中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)，行業(yè)常稱(chēng)為 “零傳動(dòng)直驅(qū)方案”達(dá)到進(jìn)給系統(tǒng)的“零傳動(dòng)”。選用光柵尺反饋，全閉環(huán)控制，定位精度高，性能好，主要應(yīng)用于汽車(chē)、銑、刨等數(shù)控機(jī)床總體設(shè)計(jì)和升級(jí)。

 光柵有兩種：透射光柵和反射光柵。透射光柵基材為玻璃，抗沖擊能力偏弱，較少用于工況惡劣的數(shù)控機(jī)床；反射光柵采用不銹鋼鋼帶，更適配工業(yè)機(jī)床場(chǎng)景。反射光柵材料為不銹鋼，勻稱(chēng)分布在不銹鋼表面。

 光柵尺測(cè)量系統(tǒng)

 光柵測(cè)量系統(tǒng)的組成是光柵傳感器是兩個(gè)光敏三極管。其輸出與光柵莫爾條紋相應(yīng)的不一樣相位的近正弦信號(hào)，并且通過(guò)差分放大器、整數(shù)、拼接、方向防御等將電路傳到可逆計(jì)數(shù)器。工作臺(tái)的位移檢測(cè)由光柵運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的莫爾條紋和光電檢測(cè)電路實(shí)現(xiàn)，信號(hào)處理和閉環(huán)控制由MCU為核心。

 由直線電機(jī)、光柵反饋裝置、控制系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)共同決定，相對(duì)于其他電路，包括MCU、功率驅(qū)動(dòng)、光電隔離、信號(hào)整形等，集成電路有著多功能性和范圍廣實(shí)用性。

 盡管直線電機(jī)的產(chǎn)生已有一百多年的歷史，二三十年在工業(yè)制造中被廣泛應(yīng)用。它代替了旋轉(zhuǎn)電機(jī)，在計(jì)算機(jī)、自動(dòng)儀表、精密直線位移機(jī)械手領(lǐng)域出現(xiàn)了直線運(yùn)動(dòng)的潛力。在高速、高精度需求場(chǎng)景，由直線電機(jī)搭配光柵測(cè)量系統(tǒng)組成的精密定位平臺(tái)，成為傳統(tǒng)滾珠絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)重要替代方案之一，在機(jī)床加工領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。