NEWALL球栅尺：高抗污与高刚性测量的“工业标尺”

在机床、坐标测量机、半导体设备等高精度制造与检测领域，线性位移传感器是实现闭环控制、确保定位精度的核心反馈元件。其性能直接决定了设备的加工或测量精度。在油污、切屑、冷却液弥漫的恶劣车间环境下，许多精密的光学或磁性感器极易失效。NEWALL球栅尺以其独特的非接触式球栅感应原理、抗污染能力、机械刚性和安装简便性，成为在严苛工业环境中实现高可靠性、高精度位置反馈的理想选择。

一、核心原理：电磁感应与“数字游标卡尺”

NEWALL球栅尺的创新之处在于其无光源、无栅尺、全封闭的设计。其测量系统由两部分构成：

1.精密钢球栅尺：这是系统的“尺身”。它并非传统意义上的光栅玻璃尺或磁栅尺，而是一根不锈钢管，内部沿着轴向，以极其精密的间距（如5.08mm）排列着一系列高精度的硬化不锈钢球。这些钢球被封装在充满惰性气体的不锈钢管内，形成一个密封、坚固的整体。这根“球栅尺”对污垢、油、水、灰尘和机械冲击免疫。

2.读数头：这是系统的“眼睛”。读数头内部包含一个电磁感应线圈系统。当读数头沿着球栅尺移动时，内部的电磁场会感应到钢球经过的信号。每个钢球的位置都会在读数头内产生一个可识别的、重复的电磁信号。

3.工作原理：

◦读数头内的电路将接收到的模拟电磁信号进行处理，转换为数字脉冲。

◦系统通过计算经过的钢球数量，结合对单个钢球间距内位置的精确电子插值，计算出读数头的绝对位置。这相当于用一把“数字游标卡尺”在测量钢球间的微小位移，分辨率可达1微米、0.5微米甚至0.1微米。

二、核心技术优势

1.超凡的抗污染与耐用性：

◦全密封结构：球栅尺本身是密封的，读数头也具有良好的防护。这使得整个系统能在充满油污、切屑、冷却液、灰尘甚至水下的环境中正常工作，无需任何额外的防护罩。这是其相对于光栅尺优势。

◦无磨损：非接触式测量，钢球与读数头无物理接触，理论上寿命无限。

◦抗机械损伤：不锈钢外管能承受碰撞、刮擦、轻微弯曲而不影响精度。即使外壳有轻微凹陷，内部钢球排列不变，精度依然保持。

2.刚性与稳定性：

◦球栅尺本身是一个刚性整体结构，热膨胀系数与机床铸铁床身相近，受温度变化影响小，能提供非常稳定的测量基准。

◦安装简便，对安装面的平面度和直线度要求极低，甚至允许一定程度的弯曲安装，极大降低了安装难度和成本。

3.优异的动态性能：

◦响应频率高，可满足高速机床的快速定位需求。

◦能在强振动环境下稳定工作。

三、应用场景与价值

1.重载、恶劣环境机床：大型龙门铣床、落地镗床、轧辊磨床、深孔钻床等，这些设备通常工况恶劣，是球栅尺的绝对优势领域。

2.对可靠性要求自动化设备：汽车生产线上的机器人第七轴、大型坐标测量机、特种加工设备。

3.旧机床数控化改造：因其安装简便、对基础要求低，是改造项目的理想选择。

4.降低维护成本：几乎免维护，显著减少了因传感器污染或损坏导致的停机时间。

NEWALL球栅尺，是线性位移测量技术中一条独特的、以“坚固”和“可靠”为核心的技术路径。它放弃了精密光学或磁性刻线，转而利用精密机械（钢球）阵列和电磁感应原理，构建了一个近乎“金刚不坏”的测量系统。在那些对光栅尺来说如同地狱般的加工环境中，球栅尺却如同定海神针，始终提供着稳定、精确的位置反馈。