机床检具上选位移测量,不少人会在这两个之间犹豫:LVDT 和光栅尺。它们测的都是长度,报价也在同一量级,但适用场合差得很远。这篇把两者的分工讲清楚,不吹哪一边。

两者靠什么测
LVDT 是差动变压器,铁芯在线圈里移动,两组次级线圈的差分电压反映铁芯位置,机理见LVDT 是什么。铁芯要跟被测件建立机械联系——用测头压着,或者用连杆带着走。它测的是测头相对探头本体的位移,是一条相对量。
光栅尺是一根带刻线的尺加一个读数头,靠栅距计数(细分后还有莫尔条纹)。读数头相对尺移动多少,就数过多少个栅距。它直接给出位置读数,长行程能做到几百毫米到几米。
四个维度上看差别
- 行程:光栅尺的优势区,几百毫米到几米都有;LVDT 常用的还是十几毫米以内这一档,本站 FER8 是 8mm / 10mm。
- 精度与分辨率:两者都能做到微米级。光栅尺的整尺精度取决于刻划精度,做长行程时误差会累积;LVDT 量程小,线性误差按满量程百分比给,±0.3%FS 折算成微米之后绝对值也很小。
- 安装:光栅尺是"尺 + 读数头"两件,安装面的平行度和间隙有要求,占地方;LVDT 笔式探头外径 Φ8,一个夹套就能固定。
- 环境:这条最常被忽略。光栅尺的读数头要透过油膜和水雾去读刻线,油污、粉尘、切削液溅上去容易读错;LVDT 的线圈和铁芯封在金属壳里,IP65 的笔式探头在切削液飞溅的检具台上很常见。
读数方式也不一样
LVDT 给的是相对量:先拿标准件对零,再看工件的偏差。这对检具来说是天然的——检具本来就靠对零判合格与否。光栅尺给的是绝对位置,通电就知道自己在哪,行程长的时候这一点很有用。
LVDT 的绝对性体现在另一处:它的输出只跟铁芯当前位置有关,断电再上电位置不会丢,见断电后位置还在吗。
现场怎么分
行程几十毫米以内、要求重复性好、环境有油有水,选 LVDT。行程几百毫米以上、要绝对位置读数、安装环境干净,选光栅尺。
中间地带就看哪一条更在乎。检具台上量轴径、测形位误差,行程不到 10mm,LVDT 更省事;机床工作台的移动定位,行程几百毫米,光栅尺是常规做法。
别用行程去换精度:LVDT 的线性误差按满量程算,硬要去测大行程,误差绝对值会跟着放大,见量程和预行程怎么定。
本站做哪一半
本站的精密短行程这一档是 LVDT:FER8 笔式、FER20 直流一体、FEG20 分体、FCD12 微型回弹式。长行程另有拉绳式与磁致伸缩式,都在产品中心。光栅尺不在本站产品目录内,向其他厂家询购时,把行程、精度等级和安装方式写进询价单。
依据
LVDT 的差动变压机理见本站原理篇;光栅尺靠栅距计数与细分,属通用测量原理。本站产品信息只引用产品页,不引用他厂规格数字。
本文用到的本站数字:FER8 为 Φ8 交流笔式、量程 8mm/10mm、分辨率 ≤0.1μm、重复误差最高约 1μm、防护 IP65;FER20 直流 9–28V;FEG20 分体式、探头与电子仓按序列号配对;FCD12 为霍尔原理微型回弹式、量程 4mm。
明确没写进 FER 的行业规格:光栅尺的栅距、精度等级、细分倍数、允许安装间隙,属他厂产品参数,本站未列也不转载;"光栅尺怕油污粉尘"为通用使用经验,不构成任何型号的性能承诺。