在玻璃尺或玻璃盤上類似于刻線標(biāo)尺或度盤那樣，進(jìn)行長刻線（一般為10?12mm）的密集刻劃，得到如下圖所示的黑白相間間隔細(xì)小的條紋，沒有刻劃的白的地方透光，刻劃的發(fā)黑處不透光，這就是光柵。

實(shí)際上，光柵很早就被人們發(fā)現(xiàn)了，但應(yīng)用于技術(shù)領(lǐng)域只有一百多年的歷史。早期，人們利用光柵的衍射效應(yīng)進(jìn)行光譜分析和光波波長的測定。到了20世紀(jì)50年代，人們開始利用光柵的莫爾條紋現(xiàn)象進(jìn)行精密測量，從而出現(xiàn)了光柵式傳感器。現(xiàn)在人們把這種光柵稱為計(jì)量光柵，以示區(qū)別于其他的光柵。最近一些年，光柵式傳感器在精密測量領(lǐng)域中的應(yīng)用得到了迅速的發(fā)展。

光柵式傳感器有如下特點(diǎn)：

?精度髙。光柵式傳感器在大量程測量長度或直線位移方面僅僅低于激光干涉?zhèn)鞲衅鳌Ｔ趫A分度和角位移測量方面，一般認(rèn)為光柵式傳感器是精度最髙的一種。

?大量程測量兼有髙分辨力。感應(yīng)同步器和磁柵式傳感器也具有大量程測量的特點(diǎn)，但分辨力和精度都不如光柵式傳感器。

?可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)測量，易于實(shí)現(xiàn)測量及數(shù)據(jù)處理的自動(dòng)化。

?具有較強(qiáng)的抗干擾能力，對(duì)環(huán)境條件的要求不像激光干涉?zhèn)鞲衅髂菢訃?yán)格，但不如感應(yīng)同步器和磁柵式傳感器的適應(yīng)性強(qiáng)，油污和灰塵會(huì)影響它的可靠性。因此，主要適用于實(shí)驗(yàn)室條件下工作，也可在環(huán)境較好的車間中使用。

?高精度光柵的制作成本高。

光柵式傳感器在幾何量測量領(lǐng)域中多用于測量長度（或直線位移）和角度（或角位移）。具體應(yīng)用有如下幾個(gè)方面：

?長度和角度的精密計(jì)量儀器。如線值計(jì)量的工具顯微鏡、測長儀、比長儀，以及三坐標(biāo)測量機(jī)等；角度計(jì)量的分度頭、圓轉(zhuǎn)臺(tái)，以及度盤檢驗(yàn)儀等。

?位移量同步比較動(dòng)態(tài)測量儀器。如測量線位移和角位移的漸開線齒形檢査儀、絲杠動(dòng)態(tài)檢査儀，以及測量角位移和角位移的齒形單面嚙合檢査儀、傳動(dòng)鏈測量儀等。在這類儀器中，測量角位移絕大多數(shù)用光柵式傳感器，測量線位移也多數(shù)用光柵式傳感器。

?髙精度機(jī)床上的線位移和角位移測量。如高精度的光學(xué)坐標(biāo)鏜床、長刻線機(jī)和圓刻線機(jī)等。

?數(shù)控機(jī)床上的位移測量。當(dāng)前在數(shù)控機(jī)床的檢測系統(tǒng)中，光柵式傳感器用得很普遍，如數(shù)控車床、數(shù)控銑床，以及數(shù)控滾齒機(jī)等。

?其他應(yīng)用。如在測量振動(dòng)、速度、加速度、重量、應(yīng)力和應(yīng)變等方面也將光柵作為檢測元件使用。

目前，應(yīng)用光柵式傳感器測量長度，精度最高可達(dá)到0.5-3μm/3000 mm，分辨力可達(dá)0.1μm，測量角度的精度最髙可達(dá)0.15"，分辨力能做到0.1"甚至更小。