光栅尺是精密运动控制系统中提供位置反馈的关键部件，其选型直接影响设备的精度、速度与可靠性。雷尼绍(Renishaw)作为该领域的测量与运动控制技术供应商，提供了丰富的产品系列以满足不同应用需求。正确的选型需综合考量多个技术要素。
一、基础选型：增量式 vs jue对式(首要决策)
直接决定开机回零逻辑与控制安全性，雷尼绍主流系列对应清晰：
增量式光栅(TONiC™、VIONiC™为主)
仅检测相对于当前位置的运动，通常需要寻找一个参考点(如零位)来建立jue对坐标。适用于连续加工、成本敏感或行程极长的应用。
jue对式光栅(RESOLUTE™为主)
开机即可立即识别当前位置，无需进行回零或参考点寻找运动。适用于需要快速定位、多轴协同或断电后需保持位置信息的场合。
二、精度与分辨率：核心性能指标
精度决定测量准确性，分辨率决定位移识别能力(min），二者需匹配设备定位要求：
1、分辨率(min读数单位)
雷尼绍主流覆盖：nm级(1nm)、亚微米级(0.1μm)、微米级(1μm)
选型原则：分辨率≥设备min定位精度的1/3~1/5，避免细分不足导致控制抖动
高端场景(半导体/精密检测)：选RESOLUTE™、TONiC™的1nm分辨率
常规工况(数控车床/铣床)：选1~5μm分辨率即可满足需求
2、系统精度(刻线精度+安装误差综合值)
雷尼绍精度等级：±1μm/m(ZeroMet™材质)、±4μm/m、±5μm/m、±15μm/m
选型原则：系统精度≤设备定位公差的1/2，长行程优先选低误差率栅尺
超精密场景：选用RELA30(ZeroMet™)，1m内精度±1μm
通用工业场景：RSLA30、RKLA30系列，精度±4~±5μm/m，性价比优
3、细分误差与抖动
细分误差(SDE)：雷尼绍高端系列低至±4nm，影响定位平稳性，高速工况需重点关注
抖动(RMS)：低至0.7nm，决定闭环控制稳定性，精密伺服需选低抖动型号
三、行程与安装：结构适配关键
1、有效行程与栅尺长度
雷尼绍直线栅尺行程：短行程<50mm、常规50~5000mm、长行程可达21m
选型原则：栅尺有效行程=设备max行程+50~100mm余量，避免机械碰撞
长行程(>5m)：优先选RKLA30等长行程专用系列，兼顾精度与刚性
2、安装形式与空间约束
安装方式：粘接、端压片固定、夹具安装，短行程(<50mm)推荐粘接
空间限制：选紧凑型读数头(TONiC™、VIONiC™)，适配狭小安装空间
封闭式vs开放式：FORTiS™封闭式适配粉尘、切削液环境;开放式适配洁净室、精密实验室
四、环境适应性：工况决定耐用性
光栅尺对环境敏感，需匹配现场温度、粉尘、油污、振动条件：
防护等级：封闭式光栅IP67以上，适配机床切削液、粉尘;开放式需配套防护罩
温度范围：标准型-20~60℃，宽温型-40~85℃，超精密场景选ZeroMet™低热膨胀材质
抗振动/冲击：工业级抗振动≤200m/s²，冲击≤1000m/s²，重型机床需强化抗振型号
特殊工况：真空、洁净室选RESOLUTE™ UHV系列;高温/腐蚀环境选不锈钢栅尺
五、材质与热特性：精度稳定性核心
温度漂移是高精度设备的主要误差源，雷尼绍栅尺材质分三类：
1、不锈钢栅尺(RSLA30、RSLM20)
热膨胀系数：~10.1μm/m/℃，适配常规工况，成本低、刚性好
2、ZeroMet™低热膨胀材质(RELA30、RELM)
热膨胀系数：~0.75μm/m/℃，接近零膨胀，超精密、温度波动大场景首要选择
3、玻璃栅尺
适配短行程、洁净室、实验室，精度高但抗冲击性弱，避免重载振动工况
六、动态性能：速度与响应匹配
高速运动设备需重点校核，避免丢步、信号失真：
max运动速度：增量式TONiC™可达10m/s，jue对式RESOLUTE™适配高速联动
响应频率：高端系列支持高频率响应，适配高速伺服、雕铣机、激光加工设备
选型原则：光栅max速度≥设备额定速度的1.2倍，预留加速余量
七、电气接口与系统兼容
需与数控系统、伺服驱动器完美匹配，雷尼绍主流接口：
增量式：A/B/Z正交信号、1Vpp差分信号、TTL方波
jue对式：BiSS-C、SSI、PROFIBUS、EtherCAT、Fanuc/Siemens专用接口
选型关键：提前确认控制器接口协议，避免接口不兼容导致调试困难
八、雷尼绍主流系列快速匹配表
雷尼绍光栅尺的选型是一个系统工程，需依次明确系统类型(jue对/增量)、匹配栅尺与读数头的性能(精度、速度、材质、长度)，并根据实际应用环境(行程、动态条件、精度需求)进行权衡与确认。
北京北成新控伺服技术——台湾apex减速机，ABB伺服电机、变频器，日本哈默纳科减速机、执行元件北京核心代理商!提供人机界面，运动控制，交直流驱动，机械传动，光栅测量成套运动控制技术解决方案!