在工业自动化和精密测量领域，光栅尺已成为关键的位移检测元件。无论是数控机床、激光切割设备，还是坐标测量仪、半导体装置，光栅测量系统几乎无处不在。它通过精准的光电转换，实现对位置、速度等参数的实时采集。
那么，光栅测量后的数据是如何输出的？不同接口有何区别？又该如何与上位机或控制系统对接？今天我们就来聊聊**“光栅数据输出的那些事儿”**。
一、光栅输出的本质：信号编码
光栅尺内部结构由刻有周期性刻线的光栅片、读数头和感光元件组成。当光源照射在刻线间的缝隙上，随着光栅相对移动，会形成一系列明暗变化的光信号。
这些信号经过光电转换和处理后，被输出为电气信号，也就是我们常说的编码输出。它的形式主要包括模拟信号输出和数字信号输出两类。
二、常见输出方式有哪些？
- 正交脉冲（AB相）
这是目前应用最广泛的输出方式。光栅尺会输出两个相位相差90度的脉冲信号（A、B相），用于表示位移方向与速度，搭配Z相（零位）信号则可提供绝对参考点。
适用范围广，可直接接入PLC、运动控制卡、编码器接口等系统。
- 差分信号（RS422）
为了在长距离或高干扰环境中保持信号稳定，很多光栅会提供RS422标准的差分信号输出，A+/A-、B+/B-等。其抗干扰能力强、波形清晰，是工业现场的优选方案。
- 模拟正弦/余弦信号
部分高精度光栅提供正弦波与余弦波信号输出，通常用于插值细分，提升解析度。它们需要搭配插值器或信号转换模块使用，可实现纳米级分辨率。
- 串口通信输出（如RS232、RS485）
部分集成式光栅系统具备微处理器，可将位移数据封装成数字包，通过串口协议传输。这类输出方式适合长距离传输与复杂系统集成，数据格式可自定义或对接标准总线协议。
- 总线接口输出（如CANopen、Modbus、EtherCAT）
随着工业智能化的发展，越来越多光栅测量系统直接集成工业总线功能，支持与控制器、上位机之间高速通信。总线型光栅集成度高、布线简洁、扩展性强，是未来趋势。
三、如何选择输出方式？
不同应用场景对光栅输出的要求差异明显。选择时要重点考虑：
- 使用的控制系统支持哪种信号（如PLC是脉冲型还是串口型）
- 测量精度与响应速度的要求
- 设备现场的干扰环境与布线距离
- 是否需要网络化管理或远程通信
如果不确定选择哪种接口，建议优先选择支持AB相+RS422差分输出的通用型号，既可靠又易于接入。
