光栅传感器作为精密位移测量的核心部件，其稳定性直接影响设备精度。本文系统梳理读数异常、信号丢失等典型故障的根因，并提供可操作的排查流程与解决方案，帮助快速恢复设备效能。
一、常见故障现象及原因分析
光栅传感器故障通常表现为测量值跳变、信号中断等，根源多集中于以下三类：
1.1 读数漂移或跳变
- 光学污染：灰尘、油污附着光栅尺表面，干扰光路反射
- 机械振动：设备共振导致读数头与尺体间隙变化
- 电气干扰：变频器或大功率设备引发信号噪声（来源：IEEE工业电子协会, 2022）
1.2 信号完全丢失
- 线缆损伤：接头松动或线皮磨损导致短路
- 供电异常：开关电源波动超过传感器容差范围
- 光源衰变：LED老化造成光强不足
二、系统化排查四步法
2.1 基础环境检查
先排除外部干扰因素：
1. 用无水酒精清洁光栅尺刻线面
2. 确认传感器安装支架无松动
3. 检测供电电压波动是否≤±5%
2.2 信号通路验证
通过分段检测锁定故障点：
1. 断开读数头与接口模块连线
2. 万用表测量输出端信号电平
3. 对比设备手册中的标准波形
提示：若信号幅值低于标准值70%，需优先检查光电转换模块
三、典型问题解决方案
3.1 抗干扰优化方案
- 屏蔽层接地：单点连接设备接地铜排
- 差分信号线：替换普通电缆为双绞屏蔽线
- 加装磁环：在电源输入端套接抗干扰磁环
3.2 机械校准关键点
- 间隙调整：用塞尺控制读数头与尺体间隙0.3±0.05mm
- 平行度校正：激光干涉仪检测轨道直线度误差（来源：ISO 230-2标准）
四、预防性维护建议
- 月度维护：气枪清除导轨积尘
- 季度校准：用标准量块校验示值误差
- 年度深度保养：更换密封条并检测LED光强衰减
