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光栅线位移测量装置（系统）校准规范

1范围

本规范适用于光栅线位移测量装置（系统）的校准。

2引用文件

本规范引用下列文件：

JB/T9341.1-2013计量光栅第1部分：术语

JB/T9341.2-2013计量光栅第2部分：数显表（卡）

JB/T10030-2012光栅线位移测量装置

GB/T17421.2—2016/ISO230-2:2006第2部分：数控轴线的机床检验通则定

位精度和重复定位精度的确定

JJF1682-2017光栅式测微仪校准规范

JB/T13688-2019光栅长度计

IEC/TS62622Nanotechnologies-Description,measurementanddimensional

qualityparametersofartificialgratings（纳米技术规范-刻制光栅几何质量参数及

其测量的表述）

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引

用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用本规范。

3术语和定义

3.1.栅线位置偏差

光栅栅线位置之间的实际值与设计值之间的差值。

3.2.信号周期偏差

光栅尺测量读数头输出的光栅周期信号的周期实际值与设计值之间的差值。

4概述

4.1构成原理

第1页

光栅线位移测量装置（系统）以刻线间距进行长度量值传递，其系统成基本

原理如图1，主要由长度标准值的产生、探测、信号处理三部分组成，以光栅尺

刻线间距（栅距）作为长度量值的标准源值，通过“测头”与“光栅尺”的相对

位移扫描获得与光栅线刻划周期一致（或为倍数关系）的周期电信号，信号处理

系统对周期电信号进行鉴相、倍频、细分后进行位移计算、误差修正补偿，最终

输出位移结果。

光栅线位移测量装置（系统）具有多种类型划分方法，按结构可分为敞开式

和封闭式，按型式分为带参考零位和不带参考零位，按照光栅栅线位置的探测原

理可分为基于几何影像莫尔条纹原理和基于衍射后进行干涉测量的衍射光栅。

图1光栅线位移测量装置（系统）基本构成原理示意图

4.2用途

光栅线位移测量装置（系统）主要用于数控机床、精密仪器实现位移测量和

位置定位控制。

5计量特性

5.1栅线位置偏差

5.2信号周期偏差

5.3细分误差

第2页

5.4回程误差

5.5重复性

5.6稳定度

5.7准确度

6校准条件

6.1环境条件

6.1.1温度：（20±2）℃。

6.1.2相对湿度：70%。

6.1.3实验室内环境应符合光栅线位移测量装置（系统）保证其准确度等级所要

求的工作条件。

6.2校准项目和校准用标准器

光栅线位移测量装置（系统）校准项目和校准用标准器见表1。

表1光栅线位移测量装置（系统）校准项目和校准用标准器

序号校准项目标准器

1栅线位值偏差激光干涉比长仪或线纹干涉仪

2信号周期偏差激光干涉比长仪或线纹干涉仪

2细分误差激光干涉比长仪或激光干涉仪

3回程误差激光干涉比长仪或激光干涉仪

4重复性激光干涉比长仪或激光干涉仪

5稳定度激光干涉比长仪或激光干涉仪

6准确度激光干涉比长仪或激光干涉仪

7校准项目和校准方法

校准前，需确保光栅线位移测量装置（系统）处于正常的工作状态，根据光

栅线位移测量装置（系统）的操作规程，正确安装以减小其安装所致误差和环境

所致误差，排除影响