在精密测量和自动化控制领域，光栅尺是一项至关重要的位移检测技术。许多工程师在选型时非常关注分辨率、重复精度、温漂性能等参数，但常常忽视一个极其重要、却又容易被低估的因素——光轴的排列方式。你可能没想到，这个看似微小的设计差异，竟然可能直接影响到测量系统的整体精度表现。
今天，我们就用一篇文章，聊聊测量光栅中光轴排列方式的那些“门道”。
一、光轴排列方式到底指什么？
所谓光轴排列方式，简单来说就是指光源、光栅和接收器在结构设计中的相对位置关系。常见的排列方式主要包括：
正交型（光源、光栅、接收器成直线排列）；
反射型（光线从光源发出，经由光栅反射回接收器）；
折返型/折射型（光线通过光栅后被反射镜或棱镜折返，再被接收器接收）。
每种方式都有其适用场景与技术考量，而它们的核心区别，在于对光路的稳定性、信号干扰与空间结构的适配能力。
二、为什么光轴排列方式会影响测量精度？
光路稳定性直接决定信号稳定性
在高精度测量中，微米级甚至纳米级的光路偏差，都会导致信号畸变。正交排列虽结构简单，但对光轴一致性要求极高，一旦安装偏差，干涉信号就可能出现抖动，影响计数精度。
结构紧凑度与热漂移关联紧密
一些折返型设计通过优化光路，在结构上压缩了体积，提升了抗振与抗温漂能力。反射型设计则减少了内部元件的暴露，有利于维持系统长期稳定性。
环境光干扰的抑制能力不同
正交型排列在开放式光栅中较为常见，但其抗外部光干扰能力较弱，容易受到环境光、油污、尘埃的影响。而折射/反射结构通常会采用更封闭的光学路径设计，提高信噪比，适用于复杂工业环境。
三、选型时该如何取舍？
如果应用环境洁净、温度稳定，并追求极致精度，正交型光轴排列配合高质量安装基准，可以实现极高的测量精度；
如果设备存在强振动、热源干扰或安装空间受限，建议优先选择折返式或反射型排列的光栅系统，更能确保长期稳定；
对于需要高抗干扰能力的场景，比如机床主轴或长行程加工设备，封闭式+光轴优化设计将是更安全的选择。
