光栅尺位移传感器是由标尺光栅和光栅读数头两部分组成。标尺光栅一般固定在机床活动部件上，光栅读数头装在机床固定部件上，指示光栅装在光栅读数头中。
常见光栅的工作原理都是根据物理上莫尔条纹的形成原理进行工作的。 (关于莫尔条纹的原理，可参考相关文献) 简单的说：光读头通过检测莫尔条纹个数，来“读取”光栅刻度，然后再根据驱动电路的作用，计算出光栅尺的位移和速度。相比例如软件测量的方式，光栅尺读数测量具有更高的精度。
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