當(dāng)機(jī)器的溫度發(fā)生變化時(shí)，機(jī)器上許多部件的長(zhǎng)度都會(huì)因熱膨脹效應(yīng)而發(fā)生變化。同機(jī)器上任何其他部件一樣，所有光柵尺也遵循同樣的熱學(xué)定律：隨著溫度變化，柵尺的長(zhǎng)度也會(huì)發(fā)生變化。誠(chéng)然可以選擇接受由此產(chǎn)生的誤差，或者通過(guò)控制機(jī)器運(yùn)行的環(huán)境使其盡量微小，但是即使一攝氏度的溫度變化也可能導(dǎo)致測(cè)量誤差超過(guò)百萬(wàn)分之十 (10 μm/m)。
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安裝方式與熱學(xué)性能
可以對(duì)柵尺上出現(xiàn)的熱致應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算和補(bǔ)償。通常可以利用溫度測(cè)量值和熱膨脹系數(shù) (CTE) 來(lái)計(jì)算柵尺和基體的長(zhǎng)度變化，然后再對(duì)這些變化進(jìn)行補(bǔ)償。柵尺上的熱應(yīng)力取決于下文所述的安裝方式。確保精確測(cè)量機(jī)器的相關(guān)部件以及工件(如相關(guān))的溫度十分重要，因?yàn)槎叱霈F(xiàn)任何測(cè)量誤差均會(huì)影響熱膨脹的補(bǔ)償。
示例1：比如一臺(tái)鋁制機(jī)器，其線性軸長(zhǎng)度為1米，工作溫度范圍為15至25 °C。鋁的CTE相對(duì)較高，大約為23 ppm/°C。在這個(gè)溫度范圍內(nèi) (±5 o C)，1米長(zhǎng)的軸將膨脹/收縮±115 μm (1 × 23 × 10?? × 5 = 115 × 10???m)。
大多數(shù)直線柵尺采用不銹鋼等材料制成，這些材料的熱膨脹特性與鋁的膨脹特性有所不同。如果這種柵尺是在20 o C時(shí)安裝到此鋁制線性軸上的，那么，完全忽視熱效應(yīng)將導(dǎo)致出現(xiàn)顯著的位置不確定度。在上例中，當(dāng)溫度變化5 °C時(shí)，1米長(zhǎng)的鋁制軸可能出現(xiàn)115 μm的位置誤差，具體取決于柵尺安裝方式。
現(xiàn)在我們需要考慮應(yīng)選擇隨基體伸縮柵尺還是自由伸縮柵尺。
隨基體伸縮柵尺
舉例來(lái)說(shuō)，如果工件固定在機(jī)器上的特定位置，
那么無(wú)論溫度如何變化(假設(shè)機(jī)器隨著溫度升高伸長(zhǎng)了115 μm)，您可能都希望通過(guò)柵尺定位到機(jī)器上的相同物理位置。在這種情況下，柵尺應(yīng)該具備伸縮性并能夠隨機(jī)器伸展/收縮。
這種安裝方式稱(chēng)為“隨基體伸縮”，因?yàn)榛w控制
柵尺，而柵尺以與基體相同的系數(shù)膨脹/收縮。
自由伸縮柵尺
柵尺安裝后可以很大程度上獨(dú)立于基體而自由膨脹或收縮，這種柵尺稱(chēng)為“自由伸縮”柵尺。也就是說(shuō)，自由伸縮柵尺的膨脹量由柵尺自身的熱膨脹系數(shù)及溫度決定。
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