高精度测量——光栅尺技术原理，行业应用与发展趋势

来源：发布时间：2026-01-21

		高精度测量——光栅尺技术原理，行业应用与发展趋势
	
		一、光栅尺核、心工作原理：光机电融合的精密测量智慧

	光栅尺是一种基于光学干涉原理的位移测量装置，其核、心由主光栅、指示光栅、光源、光电探测器及信号处理电路组成。工作时，光源发出的平行光束穿过主光栅与指示光栅形成的莫尔条纹，当两光栅相对移动时，莫尔条纹会产生周期性的明暗变化。光电探测器将这种光学信号转换为电信号，经后续电路放大、细分与处理后，输出与位移量精确对应的数字信号，实现对直线或角位移的高精度实时测量。 

相较于传统测量方式，光栅尺凭借莫尔条纹的放大效应与细分技术，测量精度可达到微米级甚至纳米级，同时具备响应速度快、抗干扰能力强、稳定性高的优势，成为精密机械运动控制中位移反馈的核、心部件，为设备的高精度运行提供关键数据支撑。

光栅尺

	二、多行业深度赋能：苏州贝格纳光栅测量系统应用案例 

	依托在高精度测量领域的技术积淀，苏州贝格纳的光栅测量系统已成功落地多个核、心行业，以定制化解决方案满足不同场景的精密测量需求，形成一系列可复制的向标案例： 

	（一）半导体行业：晶圆制程的微米级精度保障 

	某全球排名率先半导体企业在 12 英寸晶圆切割工序中，面临切割路径偏差导致的良率下降问题。苏州贝格纳为其定制了高分辨率光栅尺与伺服控制系统的集成方案，光栅尺测量分辨率达 0.1μm，通过实时采集切割头位移数据并进行动态补偿，将切割路径偏差控制在 ±0.3μm 以内，使晶圆切割良率从 92% 提升至 97.5%，年减少损失超千万元。该方案还通过了半导体行业严苛的洁净室环境认证，在 10 级洁净度、-20℃至 60℃温度范围内保持稳定运行。 

	（二）3C 电子行业：精密组装的高效化升级 

国内头部智能手机厂商在新一代折叠屏手机铰链组装中，需要实现数十个精密零部件的精细准确贴合。贝格纳提供的光栅测量系统与视觉检测技术联动，为全自动贴装机配备了直线光栅尺与角度光栅尺，实时反馈机械臂的位置与姿态数据，配合自主研发的运动控制算法，将零部件装配精度控制在 ±0.8μm，装配效率提升 30%，同时降低了人工干预导致的误差，助力该机型实现量产爬坡期的产能快速提升。

自动化机械臂

	（三）汽车制造行业：核、心部件的全流程检测 

	某汽车发动机制造商针对缸体曲轴孔加工的尺寸精度控制需求，采用了贝格纳的光栅尺测量与激光检测一体化方案。在加工过程中，光栅尺实时监测镗刀的位移变化，结合温度补偿算法，抵消机床热变形带来的误差；加工完成后，通过光栅尺引导激光探头进行全尺寸检测，将曲轴孔圆度误差控制在 0.005mm 以内，使发动机使用寿命提升 20%，该方案已应用于其三条主力生产线，年检测零部件超 50 万台套。 

	（四）机床加工行业：高中端装备的精度升级改造 

	某航空航天零部件加工厂为提升高中端数控机床的加工精度，对原有设备进行升级改造，选用贝格纳的封闭式光栅尺替代传统光学尺。改造后，机床的定位精度从 ±5μm 提升至 ±1μm，重复定位精度达 ±0.5μm，成功满足了航空发动机叶片、精密模具等高中端零部件的加工需求，使企业获得了多家航空航天主机厂的合格供应商资质，拓展了高中端市场份额。 

制造行业高精度测量

三、技术发展趋势：苏州贝格纳指引高精度测量升级方向

	当前，全球精密制造行业对测量技术的要求持续提升，光栅测量系统正朝着高分辨率、高响应速度、智能化、集成化的方向快速发展。苏州贝格纳紧跟行业趋势，持续加大研发投入，在核、心技术上不断突破：一方面，通过优化光栅刻划工艺与信号处理算法，将测量分辨率推向纳米级，同时提升系统的动态响应速度，满足高速精密运动控制需求；另一方面，融入物联网与数据分析技术，实现光栅测量数据的实时采集、传输与智能分析，为设备的预测性维护与生产工艺优化提供数据支持；此外，致力于光栅测量系统与运动控制、视觉检测、镭射测量等技术的深度集成，打造一体化的精密制造解决方案，降低客户系统搭建成本，提升整体运行效率。 

	苏州贝格纳始终聚焦半导体、3C 电子、汽车、机床加工等核、心行业，深耕运动控制、视觉检测、精密传动、高精度反馈等关键产品领域。公司整合多领域核、心技术，配合自主研发的软件系统，为单机自动化设备、自动化生产线及智能工厂提供全能方位的精密组件与整体解决方案。未来，苏州贝格纳将继续以技术创新为核、心驱动力，以客户需求为导向，持续优化产品与服务，为全球精密制造行业的高质量发展注入强劲动力，致力于成为高精度测量领域的率先企业。 

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