在太陽能聚光系統(tǒng)中，反射鏡的微小位移會(huì)直接影響光斑聚焦效率。為確保能量收集穩(wěn)定性，高精度位移測(cè)量技術(shù)成為關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前工業(yè)領(lǐng)域主要采用光柵尺和磁柵尺兩種方案，二者在原理和性能上存在顯著差異。

光柵尺的納米級(jí)精度優(yōu)勢(shì)

光柵尺基于光學(xué)干涉原理，通過刻線柵格與讀數(shù)頭的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生信號(hào)。其分辨率可達(dá)5納米，重復(fù)定位精度±1微米，特別適合要求亞微米級(jí)控制的碟式聚光系統(tǒng)。但玻璃基材易受溫度影響，需配合恒溫系統(tǒng)使用，在沙漠等晝夜溫差大的場(chǎng)景中維護(hù)成本較高。

磁柵尺的強(qiáng)環(huán)境適應(yīng)性

磁柵尺采用磁極交替排列的金屬帶作為標(biāo)尺，抗振動(dòng)、耐油污的特性使其在槽式聚光器的液壓驅(qū)動(dòng)場(chǎng)景中表現(xiàn)突出。新型磁柵尺分辨率已提升至0.1微米，且-40℃~85℃寬溫范圍內(nèi)無需補(bǔ)償。某塔式電站實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，其在大風(fēng)工況下的穩(wěn)定性比光柵尺提升40%。

全生命周期成本對(duì)比分析

從采購成本看，同等量程下磁柵尺價(jià)格僅為光柵尺的60%。但光柵尺在無塵環(huán)境中使用壽命可達(dá)10年，而磁柵尺需每3年更換磁編碼帶。建議分布式電站選用磁柵尺，而兆瓦級(jí)光熱電站的高精度區(qū)仍推薦光柵尺方案。

最新技術(shù)融合趨勢(shì)

2023年出現(xiàn)的混合式測(cè)量系統(tǒng)開始結(jié)合兩者優(yōu)勢(shì)：采用磁柵尺作為粗定位，配合微型光柵尺實(shí)現(xiàn)精定位。西班牙某實(shí)驗(yàn)室測(cè)試表明，這種方案可使位移測(cè)量綜合誤差降低至±0.3微米，同時(shí)將系統(tǒng)功耗減少25%。