多年来，海德汉公司一直专注于以光栅为原理的测量技术，包括角度测量和长度测量。角度测量和长度测量具有很多原理，在光栅原理测量技术中，还有很多细分原理。

这里举个例子，关于反射原理和透射原理：在正常的工作状态下，光线通过光源、透过透镜，穿过扫描眼膜打在扫描机体上，然后反射回来，穿过透镜，再回到光电池上。除了机体部分，其他部分是在一个机体框架上一起运动的。因此，当相对运动之后，会产生明暗的条纹和信号，引起电池上感光元件电流的变化，并传到后续元件产生卫视信号。

海德汉除了可以完成单圈角度测量，也可以通过新的技术实现多圈角度测量。海德汉公司的产品有四大系类：第一类是长度测量光栅尺，包括敞开式的、封闭式的，还有长度计；第二类是角度测量，包括角度编码器、旋转编码器以及磁栅编码器；第三类是数显装置和数控系统，数控系统是工业自动化的典型应用；第四类是机床工具的检测设备。

海德汉公司发展历史

海德汉公司创建于1889年，至今已有120多年的历史，起初是一家从事金属蚀刻的公司。1950年，海德汉发明DIADUR工艺，能够在一系列产品的复制加工过程中生产极薄但很硬的能抵抗化学腐蚀的刻度，这成为整个后续产品的奠基。

1970年海德汉成立了非盈利性的约翰内斯·海德汉基金会，是一个完全公立性的基金会。在成立基金会的初期，约翰内斯·海德汉定下了10条准则，其中有两条是这样说的：一、海德汉永远追求技术领先；二、海德汉公司的主营业务包括基金会的主营业务都不允许离开精密的光栅测量。

1936年，利用照相制版技术在玻璃上拷贝刻度，精度可以达到± 0.015mm；

1943年，拷贝圆周刻度的精度已经可以达到±3s；

1967年，海德汉发明了自给光栅；

1985年发明了距离编码参考标志用作增量式刻度；

1986发明了相栅刻度；

1995年发明了用在两个同等编码器的区域栅格；

2002年发明了平面相栅结构用于干涉光栅尺……

可以看出，海德汉产品始终是依靠核心技术来支撑的，核心技术大概有120多项专利。如今，海德汉公司已经在全球五个国家拥有了分支机构。

图1  海德汉的产品在机床行业应用广泛

海德汉公司的工厂目前大概有3000人左右，包括研发、生产、销售、市场及物流等。10多年前，海德汉投资新建了一个洁净室，目的是可以持续、稳定地获得高品质的产品。

在洁净室中最核心的部分，海德汉公司可以做到将机台的振动控制在10nm之内，温度可以控制在20±0.01；而实际情况是20±0.003，已经达到了非常高的水平。

海德汉公司在中国的业务开始于2001年，目前共有员工70人，主要从事海德汉产品在中国的销售、应用和服务。同时，海德汉公司在中国也建立了厂房，其中也包含一个洁净室，可以实现一些海德汉产品的简单生产。目前这个洁净室的条件是20±0.05，在亚洲也是屈指可数。

海德汉产品的实际应用

海德汉的产品在实际生活中的应用主要有三类：一是机床工具，二是电子测量仪设备，三是自动化设备。如在奔驰smart全电动汽车上，海德汉的高精度编码器用于电动车的速度反馈。

在机床行业，海德汉的产品应用更为广泛，包括铣床、车床、镗铣床、磨床以及折弯机等（图1），合作伙伴有著名的德马吉、米克朗等，在国内也拥有很多知名厂商客户，如沈阳机床、大连机床、秦川机床等。在加工中心上，海德汉的产品精度可以达到±2μm。

关于通用协议，我想强调的是：除了有海德汉自己的EnDat接口之外，还有Fanuc的接口、三菱的接口，以及西门子目前专门的接口，同时也可以接Profibus的接口。

海德汉产品在电子领域的应用涉及光刻机、带弯机、DVD模板刻录机、模具测量装置等。另外，海德汉公司的液晶设备也拥有广泛的应用，如液晶的抛光、切割等。

2001年，海德汉参与了上海磁悬浮列车项目。当时的磁悬浮是架在一个不间断的轨道梁上的，轨道梁架在桥墩上，轨道梁的两端需要用大型机床镗两个孔。这两个孔之间的定位要求非常严格，因此在机床中采用海德汉的光栅，全长约为35m。

图2  海德汉产品在自动化领域的应用

在没有补偿作用的情况下，机床的位置精度可以控制在120～130μm，甚至可以达到约30μm，补偿之后就可以达到整个设备10μm的要求。

电子行业中主要应用的海德汉产品是敞开式光栅系统，由于电子行业追求可重复性的高分辨率的位置要求，海德汉的产品可以满足用户所需。

能达到如此高的位置精度和分辨率，取决于光栅以及扫描的质量，也包括后续电路的处理水平，最后一点是海德汉光栅提供高精度的重要因素。

图2为海德汉产品在自动化领域的应用，包括自动化物流线、印刷机、机器人以及风机等。在风机中，海德汉的产品在变桨偏航和发动机上都有所应用；在机器人的关节片里，应用有海德汉的编码器，用于定位；还有用于电梯、提供电机速度和位置反馈的产品，目前世界上几大电机厂商如奥蒂斯都是我们的客户。此外，伺服电机也是海德汉的一个很大的应用领域，最大的合作伙伴是德国西门子，主要应用的产品是编码器。

海德汉公司的产品有四大系类：第一类是长度测量光栅尺，包括敞开式的、封闭式的，还有长度计；第二类是角度测量，包括角度编码器、旋转编码器以及磁栅编码器；第三类是数显装置和数控系统，数控系统是工业自动化的典型应用；第四类是机床工具的检测设备。