数字式传感器是一种能把被测模拟量直接转换为数字量输出的装置，可直接与计算机系统连接。数字式传感器具有如下的特点：测量精度和分辨率高；抗干扰能力强，稳定性好；易千和计算机接口，便千信号处理和实现自动化测量；适宜远距离传输等。

按照输出信号的形式，常用的数字式传感器可分为三类：脉冲输出式数字传感器， 如栅式数字传感器、感应同步器等；编码输出式数字传感器，如旋转型编码器等；频率输出式数字传感器。

下面我们来具体介绍一下栅式数字传感器。

一、磁栅传感器

磁栅是利用电磁特性来进行机械位移的检测。主要用千大型机床和精密机床，作为位置或位移量的检测元件。磁栅和其他类型的位移传感器相比，具有结构简单、使用方便、动态范围大( l ~20m) 和磁信号可以重新录制等特点。其缺点是需要屏蔽和防尘。

磁尺是在非导磁材料如铜、不锈钢、玻璃或其他合金材料的基体上， 涂敷、化学沉积或电锁上一层lO~20mn 厚的硬磁性材料（如Ni-Co-P 或Fe-Co 合金） ， 并在它的表面上录制相等节距周期变化的磁信号。

磁栅位移传感器是一种采用电磁方法记录磁波数目的位置检测传感器。具有制作简单，安装调整方便，对使用环境的条件要求低，对周围磁场抗干扰能力强，在油污、粉尘较多的场合下使用稳定性好，测量范围宽，测量精度较高等一系列的优点，在数控机床、精密机床上得到广泛的应用。

磁栅按用途分为长磁栅与圆磁栅两种。长磁栅用于直线位移测量，圆磁栅用于角位移测量。磁头是进行磁-电转换的变换器， 它把反映空间位置的磁信号转换为电信号输送到检测电路中去。

图：AG（埃格测控）品牌的部分磁栅传感器产品

磁栅位移传感器由磁性标尺（简称磁尺）、读取磁头和检测电路组成。

（1） 磁尺

磁尺是在非导材料的基体上（如铜、不锈钢、玻璃等）涂敷、化学沉淀或电镀上一层很薄膜（导磁材料），然后录上一定波长的磁信号。

（2） 磁头

 磁头是进行磁-电转换的变换器，它把记录在磁尺上的反映空间位置的磁化信号转换为电信号输送到检测电路中取，它是磁栅测量装置中的关键元件。

二、光栅传感器

光栅式传感器指采用光栅叠栅条纹原理测量位移的传感器。光栅是一种新型的位移检测元件，是一种将机械位移或模拟量转变为数字脉冲的测量装置。它的特点是测量精确度高（可达土1 mm ) 、响应速度快、量程范围大、可进行非接触测量等。易于实现数字测量和自动控制，广泛应用千数控机床和精密测量中。

一般常用的光栅是在玻璃片上刻出大量平行刻痕制成，刻痕为不透光部分，两刻痕之间的光滑部分可以透光，相当于一狭缝。精制的光栅，在1cm宽度内刻有几千条乃至上万条刻痕。

随着电子技术和单片机技术的发展，光栅传感器在位移测量系统得到广泛应用，并逐步向智能化方向转化。

图：AG（埃格测控）品牌的部分光栅传感器产品

光栅传感器由标尺光栅、指示光栅、光电器件和光源等组成。

通常，标尺光栅和被测物体相连， 随被测物体的直线位移而产生位移。一般标尺光栅和指示光栅的刻线密度是相同的，而刻线之间的距离W 称为栅距。标尺光栅相对于指示光栅移动时，便形成大致按正弦规律分布的明暗相间的叠栅条纹。光栅条纹密度一般为每毫米25 、50、100 、250 条等。