德國HEIDENHAIN海德漢測量系統(tǒng)和信號處理，KGM包括一個固定在基座上的圓晶形狀的二維柵格光柵和一個掃描頭。測量時，掃描頭非接觸地在格柵板上運動。對設(shè)置操作，將基座固定在工件夾持元件（例如加工中心的工作臺）上并對正。掃描頭固定在靜止不動的夾刀元件（例如加工中心的主軸）上并大致對正。用一片隔膜將掃描間隙設(shè)置為0.5 ±0.05 mm。用掃描頭上的一組螺絲精細(xì)調(diào)整該間隙并借助ACCOM信號處理軟件改善測量信號質(zhì)量。對相互垂直的兩軸，KGM輸出兩個90°相位差、4 µm信號周期信號。測量信號發(fā)給計算機進(jìn)行后續(xù)處理。 海德漢的EIB 741連接盒（以太網(wǎng)）和IK 220計數(shù)卡（PCI總線）用于連接KGM與計算機。 這兩種設(shè)備都能將正弦測量信號細(xì)分4096倍，使每軸的測量步距達(dá)到約1 nm。 海德漢公司的ACCOM軟件基于ISO 230-4標(biāo)準(zhǔn)處理測量值。 用ACCOM可以方便地為KGM對圓弧細(xì)分測試和自由形狀測試進(jìn)行編程。 ACCOM信號處理軟件提示用戶輸入所有必要參數(shù)信息并生成相應(yīng)NC程序，所生成的程序通過通信接口（串口或以太網(wǎng)或TCP/IP）可被立即裝入CNC數(shù)控系統(tǒng)中。KGM二維編碼器用于動態(tài)檢測CNC數(shù)控機床的輪廓加工精度。例如用它進(jìn)行圓弧細(xì)分測試，支持115 mm到0,1 mm的圓弧半徑，進(jìn)給速率可達(dá)80 m/min。KGM可進(jìn)行兩軸自由形狀測試。KGM優(yōu)點是非接觸測量，它避免了像DBB這樣滾珠軸承的影響。

德國HEIDENHAIN海德漢測量系統(tǒng)和信號處理，HEIDENHAIN海德漢光柵測量位移的實質(zhì)是以光柵柵距為一把標(biāo)準(zhǔn)尺子對位稱量進(jìn)行測量。高分辨率的光柵尺一般造價較貴，且制造困難。為了提高系統(tǒng)分辨率，需要對莫爾條紋進(jìn)行細(xì)分，光柵尺傳感器系統(tǒng)多采用電子細(xì)分方法。當(dāng)兩塊光柵以微小傾角重疊時，在與光柵刻線大致垂直的方向上就會產(chǎn)生莫爾條紋，隨著光柵的移動，莫爾條紋也隨之上下移動。這樣就把對光柵柵距的測量轉(zhuǎn)換為對莫爾條紋個數(shù)的測量。在一個莫爾條紋寬度內(nèi)，按照一定間隔放置4個光電器件就能實現(xiàn)電子細(xì)分與判向功能。例如，柵線為50線對/mm的光柵尺，其光柵柵距為0.02mm，若采用四細(xì)分后便可得到分辨率為5μm的計數(shù)脈沖，這在工業(yè)普通測控中已達(dá)到了很高精度。由于位移是一個矢量，即要檢測其大小，又要檢測其方向，因此至少需要兩路相位不同的光電信號。為了消除共模干擾、直流分量和偶次諧波，通常采用由低漂移運放構(gòu)成的差分放大器。由4個光敏器件獲得的4路光電信號分別送到2只差分放大器輸入端，從差分放大器輸出的兩路信號其相位差為π/2，為得到判向和計數(shù)脈沖，需對這兩路信號進(jìn)行整形，首先把它們整形為占空比為1：1的方波。然后，通過對方波的相位進(jìn)行判別比較，就可以等到光柵尺的移動方向。通過對方波脈沖進(jìn)行計數(shù)，可以得到光柵尺的位移和速度。

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