光栅尺的国内外最新研究进展

  在国际上，以德国海德汉（Heidenhain）、英国雷尼绍（Renishaw）为代表的企业长期引领光栅尺技术的前沿。海德汉不断深耕精度提升领域，其研发的光栅尺在准确度等级方面表现卓越，定义在任意 1m 测量长度区段内，建立在平均值基础上的位置偏差最大值 fmax 均落在极小范围之内，如 ±0.1μm 等多个高精度等级 ，并且该准确度等级与测量长度无关，这一高标准至今鲜有厂商能够企及。
在信号处理方面，通过优化算法与电路设计，进一步降低噪声干扰，提升信号的稳定性与准确性。雷尼绍则侧重于多轴测量系统的集成创新，研发出的光栅尺可同步精准测量多个轴向的数据，广泛应用于航空航天领域复杂零件（如涡轮叶片）的加工与检测中。同时，在智能化方向发力，测量系统具备自我诊断、自动调节参数的能力，为用户提供更智能、高效的测量解决方案。此外，日本企业在材料研发上独具优势，开发出新型的光栅尺材料，具有更低的热膨胀系数和更高的耐磨性，有效提升了光栅尺在不同环境下的测量稳定性与使用寿命。

国内在光栅尺领域的研究近年来取得了显著进展。长春光机所、贵阳新天、大连榕树、禹衡光学等科研机构及相关企业通过产学研协同创新，在多个关键技术点实现突破。在分辨率提升上，部分头部厂商已成功实现分辨率达 0.1 微米的高端产品国产化，逐步缩小与国际先进水平的差距。在抗污染能力与环境适应性方面，通过优化光栅尺的结构设计与表面处理工艺，开发出适用于恶劣工业环境的产品，如在粉尘、油污较多的加工车间也能稳定工作。在信号处理算法上不断优化，提高了对微弱信号的提取与处理能力，进一步提升测量精度。并且，随着国家对精密测量仪器的重视，一系列政策扶持下，国内企业在核心原材料（如高精度玻璃基板、光敏涂层等）的研发上加大投入，虽然目前仍有部分依赖进口，但自给率正逐步提高。