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光栅尺，也称为光栅尺位移传感器（光栅尺传感器），是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。光栅尺经常应用于数控机床的闭环伺服中，可用作直线位移或者角位移的检测。其测量输出的为数字脉冲，具有检测范围大，检测精度高，响应速度快的特点。

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例如，在数控机床中常用于对和工件的坐标进行检测，来观察和跟踪走刀误差，以起到一个补偿的运动误差的作用。

光栅尺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固定部件上，光栅读数头装在机床活动部件上，指示光栅装在光栅读数头中。右图所示的就是光栅尺的结构。

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光栅检测装置的关键部分是光栅读数头，它由光源、会聚透镜、指示光栅、光电元件及机构等组成。光栅读数头结构形式很多，根据读数头结构特点和使用分为直接接收式读数头(或称硅光电池读数头、镜像式读数头、分光镜式读数头、金属光栅反射式读数头）。

光栅尺线位移传感器的安装比较灵活，可安装在机床的不同部位。

一般将主尺安装在机床的工作台（滑板）上，随机床走刀而动，读数头固定在床身上，尽可能使读数头安装在主尺的下方。其安装的选择必须注意切屑、切削液及油液的溅落方向。如果由于安装位置必须采用读数头朝上的安装时，则必须加辅助密封装置。另外，一般情况下，读数头应尽量安装在相对机床静止部件上，此时输出导线不易固定，而尺身则应安装在相对机床运动的部件上（如滑板）。

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1、光栅尺线位移传感器安装基面
安装光栅尺传感器时，不能直接将传感器安装在粗糙不平的机床身上，更不能安装在打底涂漆的机床身上。光栅主尺及读数头分别安装在机床相对运动的两个部件上。用千分表检查机床工作台的主尺安装面与导轨运动的方向平行度。千分表固定在床身上，工作台，要求达到平行度为0.1mm/1000mm以内。如果不能达到这个要求，则需设计加工一件光栅尺基座。
基座要求做到：(1)应加一根与光栅尺尺身长度相等的基座（好基座长出光栅尺50mm左右）。(2)该基座通过铣、磨工序加工，保证其平面平行度0.1mm/1000mm以内。另外，还需加工一件与尺身基座等高的读数头基座。读数头的基座与尺身的基座总共误差不得大于±0.2mm。安装时，读数头位置，达到读数头与光栅尺尺身的平行度为0.1mm左右，读数头与光栅尺尺身之间的间距为1~1.5mm左右。
2、光栅尺线位移传感器主尺安装

将光栅主尺用M4螺钉上在机床安装的工作台安装面上，但不要上紧，把千分表固定在床身上，工作台（主尺与工作台同时）。用千分表测量主尺平面与机床导轨运动方向的平行度，主尺M4螺钉位置，使主尺平行度0.1mm/1000mm以内时，把M2螺钉上紧。

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在安装光栅主尺时，应注意如下三点：

(1) 在装主尺时，如安装超过1.5M以上的光栅时，不能象桥梁式只安装两端头，尚需在整个主尺尺身中有支撑。(2)在有基座情况下安装好后，好用一个卡子卡住尺身中点（或几点）。(3)不能安装卡子时，好用玻璃胶粘住光栅尺身，使基尺与主尺固定好。

3、光栅尺线位移传感器读数头的安装
在安装读数头时，首先应保证读数头的基面达到安装要求，然后再安装读数头，其安装与主尺相似。后读数头，使读数头与光栅主尺平行度保证在0.1mm之内，其读数头与主尺的间隙控制在1~1.5mm以内。
4、光栅尺线位移传感器限位装置

光栅线位移传感器全部安装完以后，一定要在机床导轨上安装限位装置，以免机床加工产品时读数头冲撞到主尺两端，从而损坏光栅尺。另外，用户在选购光栅线位移传感器时，应尽量选用超出机床加工尺寸100mm左右的光栅尺，以留有余量。

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5、光栅尺线位移传感器检查
光栅线位移传感器安装完毕后，可接通数显表，工作台，观察数显表计数是否正常。
在机床上选取一个参考位置，来回工作点至该选取的位置。数显表读数应相同（或回零）。另外也可使用千分表（或百分表），使千分表与数显表同时调至零（或记忆起始数据），往返多次后回到初始位置，观察数显表与千分表的数据是否一致。

通过以上工作，光栅尺线位移传感器的安装就完成了。但对于一般的机床加工来讲，铁屑、切削液及油污较多。因此，传感器应附带加装护罩，护罩的设计是按照传感器的外形截面放大留一定的空间尺寸确定，护罩通常采用橡皮密封，使其具备一定的防水防油能力。

光栅尺使用注意事项编辑
（1）光栅尺传感器与数显表插头座插拔时应关闭电源后进行。
（2）尽可能外加保护罩，并及时清理溅落在尺上的切屑和油液，严格防止任何异物光栅尺传感器壳部。
（3）定期检查各安装联接螺钉是否松动。
（4）为防尘密封条的寿命，可在密封条上均匀涂上一薄层硅油，注意勿溅落在玻璃光栅刻划面上。
（5） 为保证光栅尺传感器使用的可靠性，可每隔一定时间用乙醇混合液（各50%）清洗光栅尺面及指示光栅面，保持玻璃光栅尺面清洁。
（6） 光栅尺传感器严禁震动及摔打，以免光栅尺，如光栅尺断裂，光栅尺传感器即失效了。
（7） 不要自行拆栅尺传感器，更不能任意改动主栅尺与副栅尺的相对间距，否则一方面可能光栅尺传感器的精度；另一方面还可能造成主栅尺与副栅尺的相对，损坏铬层也就损坏了栅线，以而造成光栅尺报废。
（8） 应注意防止油污及水污染光栅尺面，以免光栅尺线条纹分布，引起测量误差。

（9） 光栅尺传感器应尽量避免在有严重腐蚀作用的中工作，以免腐蚀光栅铬层及光栅尺表面，光栅尺。

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制动单元，全称为“变频器专用型能耗制动单元”，或者是“变频器专用型能量回馈单元”，主要用于控制机械负载比较重的、制动速度要求非常快的，将电机所产生的再生电能通过制动电阻消耗掉，或者是将再生电能反馈回电源。

制动单元的主要功能：在某些应用，需要快速降速，根据异步电动机原理可知，若滑差越大转矩也越大，同理制动转矩将随着降速速率的加大而大，使降速时间大大缩短，能量回馈大大加快，直流母线电压快速上升，因此必须将该回馈能量迅速消耗掉，保持直流母线电压在某一范围以下。制动单元的主要功能就是能快速将该能量消耗掉（能量由制动电阻转换成热能散发）。它有效的弥补了普通变频器的制动速度慢、制动转矩小（≤20%额定转矩）的缺点，对于一些需快速制动但较低的非常适用。

制动单元的：1、当电动机在外力的作用下减速时，电机以发电状态运行，产生再生能量。其产生的三相交流电动势被变频器逆变部分的六个续流二极管组成的三相全控桥整流，使变频器内直流母线电压升高。
2、当直流电压达到某一电压（制动单元的开启电压）时，制动单元功率开关管开通，电流流过制动电阻。
3、制动电阻释放热量，吸收再生能量，电机转速下降，变频器直流母线电压。

4、当直流母线电压降到某一电压（制动单元停止电压）时，制动单元的功率管关断。此时没有制动电流流过电阻，制动电阻在自然散热，自身温度。

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5、当直流母线的电压重新升高使制动单元时，制动单元将重复以上，平衡母线电压，使正常运行。
制动单元的优点：由于制动单元的工况属于短时工作，即每次的通电时间很短，在通电时间内，其温升远远达不到温升；而每次通电后的间歇时间则较长，在间歇时间内，其温度足以降到与温度相同，因此制动电阻的额定功率将大大，价格也随之下降；另外由于IG只有一个，制动时间为ms级，对功率管开通与关断的暂态性能指标要求低，甚至要求关断时间尽量短，以关断脉冲电压，保护功率管；控制机理也相对简单，实现较为容易。

由于有以上优点，因此它广泛应用于起重机等势能负载及需快速制动但为短时工作制的。

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