运动应用的直线光栅
在一个直线运动系统中，无论使用伺服还是步进电机，安装一个线性编码器就可以提高机器性能和工艺质量。在伺服应用中，电机的旋转编码器监控其速度和方向，但是线性编码器监控负载的实际位置。使用步进电机时，位置监控尤为重要，因为通常步进器以开环配置运行，因此难以验证系统是否移至正确的位置。
两种最常见的线性编码器类型是光学和磁性。以前，光学编码器是分辨率低于5微米的唯一选择。但是现在，改进后的磁性编码器技术使得他们能够以低至1微米的分辨率与光编相竞争。
巴鲁夫S1F系列磁性线性编码器，分辨率为1微米。
根据Balluff的行业与大客户经理Tim Horgan的说法，选择线性编码器的首要考虑因素是：应用程序是否需要增量式或绝对式的反馈。为了做出这个决定，Horgan说，用户应该考虑是否需要知道执行器在断电后的位置。如果是，就需要一个绝对编码器。因为当电源中断时，增量编码器将会失去参考值，负载的实际位置则需要重新确定。
Horgan指出，决定应用程序是否需要增量编码器或绝对编码器的另一种方法是考虑断电后重新归位是否可行。知道执行器的确切位置可能并不重要，但如果相对于机床的速度，机床的运行距离较长，那么，绝对编码器将有助于避免由于冗长的重新定位序列而导致的时间和生产力的浪费。
无论是增量式还是绝对式，下一个要考虑的因素是应用程序需要的技术。如上所述，光学编码器使用光源和光检测器来确定位置，其最适合于要求亚微米分辨率的应用。但是，因为他们的操作是基于检测光线的，所以他们对破坏信号的污垢和碎片非常敏感。对于光学编码器来说，保持传感器和标尺之间的适当间隙也是很重要的，以确保信号的完整性。冲击和振动不仅会影响传感器间隙，还会损坏传感器。
顾名思义，磁性编码器使用磁性读写头和磁性刻度来确定位置。由于它们依赖磁场而不是光检测，因此这些编码器大多不受灰尘，碎片或油污的影响。冲击和振动也不太可能影响磁性编码器。但是，它们仍可能受到干扰磁场的诸如钢铁之类的磁性碎片的影响。
巴鲁夫增量式磁编码器用于测试和分析245 kV三相电源开关的运行速度。该编码器能够提供精确的实时位置数据，同时能够承受诸如热量、湿度、震动和环境压力。
无论编码器类型如何，在传感器与标尺之间保持正确的间隙是线性编码器性能的关键因素，因为它会影响测量精度。许多制造商旨在最小间隙状态下的编码器精度，而巴鲁夫则旨在最大间隙下的线性编码器精度。这意味着，即使运行长度上的间隙距离存在变化，只要不超过最大间隙，用户将始终从编码器获得规定的精度。在大多数情况下，所获得的准确度会比所述的数值更好，因为虽然有差距波动但仍然低于最大值。
虽然编码器可以增加线性定位系统的成本，但是它们的益处往往超过额外的支出。例如，当线性编码器和滚珠丝杠或滚珠丝杠驱动的执行器一起使用时，通常可以选择较低精度级别的丝杠。因为使用编码器反馈可以补偿滚珠丝杠定位误差。但使用线性编码器的真正好处通常是作为改进过程或输出质量来实现的，无论是切割，分配还是定位。实验室自动化是一个很好的例子。 实验室设备中的许多线性运动系统使用成本较低的步进电机，但需要位置反馈来避免损坏机器或损失昂贵的测试样品。对于这些应用，磁编可以在不增加成本的前提下保证设备运行的安全性和产品质量。
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