磁柵尺的歷史可以追溯至1965年,近60年來,磁通響應(yīng)型磁讀頭的問世,這項技術(shù)已經(jīng)從最初的設(shè)計演變?yōu)榇抛枳兓妥x頭,但其核心原理始終未變。
相比光學(xué)檢測方式,磁性檢測系統(tǒng)對環(huán)境的影響具有天然的抗性。磁柵尺不易受到機床固有的結(jié)露和油污的干擾,具有較高的耐振動性和耐沖擊性。

這種本質(zhì)優(yōu)勢使磁柵尺特別適合工業(yè)制造環(huán)境。在加工中心、車床和銑床這些必須使用冷卻液和潤滑油的設(shè)備中,光學(xué)檢測系統(tǒng)往往需要復(fù)雜的密封和凈化系統(tǒng),而磁柵尺卻能直接在這些條件下穩(wěn)定工作。
磁柵尺的工作原理基于精密的磁記錄技術(shù)。它在特殊磁性材料上記錄精確的磁信號,使用具有獨特檢測模式的MR傳感器消除諧波失真分量。
在柵尺上記錄了兩種磁道模式:增量式磁道上刻有等間距的SNPitch信號,另一個磁道則刻有被稱為M-編碼的區(qū)號,以實現(xiàn)絕對位置檢測。
這種系統(tǒng)能夠適應(yīng)惡劣環(huán)境和劇烈溫度變化,而保持高精度。磁柵尺的線膨脹系數(shù)與鑄鐵——機床的主要結(jié)構(gòu)材料——幾乎相同,這意味著溫度變化時,它們會同步伸縮,保持精度一致。
2015年,智能磁柵尺(SmartSCALE)的問世,標(biāo)志著這項技術(shù)的新突破。首_次將IP67防護(hù)等級和5納米高分辨率結(jié)合于面向數(shù)控機床的柵尺中。
這項突破源于多個技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)步:新型磁性材料的開發(fā)、先進(jìn)的信號處理電路以及精確的內(nèi)插算法。
智能磁柵尺采用隧道磁阻元件作為磁性傳感器,通過完_全分離柵尺和讀頭,實現(xiàn)了更高的防護(hù)能力。創(chuàng)新的內(nèi)插處理技術(shù)能夠?qū)⑿盘柧_分割,從400微米的磁刻度,通過高級處理達(dá)到5納米分辨率的位置信息。
隨著工業(yè)自動化的不斷發(fā)展,對位置檢測技術(shù)的需求已擴展到半導(dǎo)體制造等超精密領(lǐng)域。
磁柵尺制造商正著眼于半導(dǎo)體路線圖,開發(fā)具有皮米(pm)分辨率的新型柵尺。
同時,其他廠商也在擴大磁傳感技術(shù)的應(yīng)用邊界。例如,POSITAL推出的20毫米直徑多圈絕對值磁性編碼器采用了最新的隧道磁阻技術(shù),將磁傳感技術(shù)引入更緊湊的空間。
磁柵尺的未來發(fā)展是多方向的,既追求超高精度和分辨率,也探索更廣泛的環(huán)境適應(yīng)性和更緊湊的結(jié)構(gòu)設(shè)計。在這些技術(shù)進(jìn)步的推動下,磁柵尺將繼續(xù)在各種工業(yè)應(yīng)用中發(fā)揮關(guān)鍵作用。