我们可以类比普通卷尺，尺子上面有刻度，以这些刻度作为基准，你只需要把要测的物件和卡尺上的刻度做比较，就可以用来衡量长度、宽度、深度等信息。
同样地，光栅尺上也有“刻度”，只不过光栅尺上的刻度我们将之称为光栅，是通过光刻刻在尺子上的，因此它不是通过人眼来读取信息，而是通过配套的读数头，结合光栅来读取位置信息。
光栅的本质
光栅一般是刻在玻璃或钢带基体上，玻璃一般用于短行程尺子，大长度尺子，比如10米、30米，用钢带作为基体。通过光刻刻上去的一系列条纹和狭缝，一个条纹和一个狭缝的宽度称为栅距，常见栅距20um。读数头每扫描一个栅距，就产生一个正弦波信号周期，此信号再通过一个电子电路进行细分（读数头内置的或者外部细分盒），比如5，10，50，100倍的细分，就可以达到很高的分辨率。比如，一个20um栅距，经过50倍细分，那一个周期就是0.4um，这就是厂商说的分辨率。
读数头如何扫描光栅读取数据
如上图，读数头中有和尺体栅距一样的指示光栅（Scanning reticle），并且读数头中本身有LED光源，当读数头相对于光栅尺（Scale）移动时，LED光在经过了聚焦镜后（Condenser lens），照射到光栅尺上，然后光通过光栅狭缝，衍射到读数头的光电探测器上（Photocells），这样就在探测器平面上，产生了明暗相间的正弦干涉条纹。
需要注意的是，实际情况，光电探测器和LED在光栅尺的同一侧，都集成在读数头中。当光照射到光栅尺后，有一部分光会反射回去，然后通过聚焦镜，照射回光电探测器，形成电信号。
±15μm，±5μm，±3μm，±1μm都有。
需要注意的是，这里说的精度，是光栅尺的制造误差，指每走1m实际可能的误差，而如果小距离行走，误差会更小，比如±0.275μm/10mm，±0.750μm/50mm，就是说运动10mm和50mm可能产生的误差分别是±0.275μm和±0.750μm，这是光栅的本身制造精度，也是选择光栅尺的一个重要参考。
比如，我们经常希望一个轴的定位精度是±3um/100mm或者±5um/100mm之类的，那么选择光栅尺的时候，首先，它的精度就要比这个要求高，比如±0.5um/100mm或者±1um/100mm。
另外，这里±1um/100mm并不能推导出±10um/1000mm，因为这里没有线性关系，往往光栅尺本身，会标注一两个短行程误差。比如精度±10um/m，往往100mm内的误差会小于±1um。
当然，读数头在细分信号的时候，也会引入误差，叫做差分误差，不过这个误差很小。比如一根光栅尺，栅距20um，分辨率为0.1um，周期误差（电子细分误差SDE）±0.15um。指的是栅距为20um的光栅，经过200倍细分，分辨率是20/200=0.1um，在这20um的栅距内，因为系统信号处理带来的误差是±0.15um。
光栅尺的测量精度还与哪些因素有关
通常还和导轨的精度、结构刚性、光栅尺和末端点的距离有关系，对温度敏感的系统，还和环境温度及光栅尺附近热源有很大关系。
通常导轨有直线度和平行度误差，读数头只能读取到光栅尺位置的信息，而我们关心的位置通常不是光栅尺位置，而是结构上功能点的位置，也就是存在阿贝误差。
结构刚性，光栅尺和末端点的距离都会影响阿贝误差。
温度的上升和下降，会导致光栅尺的热膨胀，也会引入误差，因为基准变化了，读数头会认为是光栅尺有一个微小运动。
光栅是利用光刻的原理刻上去的
因为光可以被分的很纤细的，光刻是在被刻材料表面铺一层感光膜，然后透过已经刻好光栅的光罩用光去照它，被光照到的地方，感光膜就会被“烧掉”，这样就把光栅要保留的地方留下来了，然后扔到对应的液体里一泡，光栅尺也就做好了。
增量式光栅尺由周期性刻线组成。位置信息的读取需要参考点，通过和参考点的对比，来计算移动平台所在的位置。由于必须用绝对参考点确定位置值，因此增量光栅尺上，还刻有一个或多个参考点。由参考点确定的位置值，可以精确到一个信号周期，也就是分辨率。绝大多数场合，都使用这种光栅尺，因为它比绝对式光栅尺便宜。
而绝对式光栅，绝对位置信息来自光栅码盘，它由一系列刻在尺子上的绝对码组成。所以，编码器通电时，就可立即得到位置值，并随时供后续信号电路读取，不用移动轴执行参考点回零操作。
因为回零会浪费一定时间，如果机器有多个轴，那么回零循环可能变得既复杂又耗时。这种情况下，使用绝对式光栅尺是有利的。
另外，从速度和精度方面考虑，增量式光栅的最大扫描速度，取决于接收电子装置的最大输入频率 (MHz) ，和所需的分辨率。但是，由于接收电子装置的最大频率已固定，所以提高分辨率将导致最大速度相应降低，反之亦然。
而绝对式光栅，不会受到这种情况的影响，可确保高速和高分辨率运行。这是因为，位置根据需求和使用串行通信确定。绝对式光栅最典型的应用，是表面贴装技术 (SMT) 行业中的贴片机，在该行业中，同时提高定位速度和精度，是永远追求的目标。
第一， 是精度。
第二， 分辨率。
第三，行程。
第四，最大检测速度。
第五，电接口及电线长度。
第六，安装方式及安装空间。
第七，抗振动性能。
第八，价格。绝对式光栅尺一般贵20%。
一般来说，精度和分辨率是我们选择光栅尺的首要因素。
光栅尺跟编码器的作用都是给系统反馈信息的，确切的说是反馈位移量的。光栅尺是反馈直线位移，编码器是反馈角位移的。系统可以从光栅尺中直接读出位移量，而编码器中的信息系统通过计算才能得出位移量。
光栅尺在数控机床中常用于对刀具和工件的坐标进行检测，来观察和跟踪走刀误差，以起到一个补偿刀具的运动误差的作用。 如果只是用于电机的角度反馈，不需要上述类型的外部精度校准，就无需光栅尺！编码器和光栅尺组合，可以实现全闭环测量系统。
