現代位移傳感器的命名及其中英文譯名——質疑國標GB／T 17164-2008

盧國綱

一、前言

您認識 “Magnet－grid” 和 “Ball－grid”兩個英文組合單詞嗎？這是2009年5月1日實施的國家標準GB／T 17164－2008幾何量測量器具術語 產品術語的英文譯名，頭一個是 “磁柵”的英文譯名，第二個是 “球柵”的英文譯名，相應的磁柵位移傳感器、磁柵位移測量系統和球柵位移傳感器、球柵位移測量系統等等相關技術名詞都應譯成 “Magnet－grid…”（如 Magnet－grid linear displacement transducer、 Magnet－grid linear displacement measuring system） 和“Ball－grid… ” （ 如 Ball－grid linear displacement transducer）等等，產品術語的英文譯名涉及到位移傳感器的有25條。遺憾的是好多英文譯法不但外國人不懂，連我們自己也不明白。我國現在光柵位移傳感器（光柵尺）的年銷售量有40萬支，占世界的一半，光柵旋轉編碼器的年銷售量有90萬個，僅次與德國和日本，并且這兩種產品的外銷售量達到30%，這樣的命名會影響到我國位移傳感器的生產和銷售。本文僅對其中的有關位移傳感器的譯名提出質疑。

二、位移傳感器是怎樣命名的

按先后次序在機床和測量儀器上應用的數字式位移傳感器是上世紀50年代初的感應同步器，60年代初的光柵傳感器、60年代末的磁柵傳感器，70年代中期的容柵傳感器和球柵傳感器。這五種測量系統體現了數字式位移測量領域中的多樣性，各個都有各自的優點和不足，在使用中相互補充。這五種位移傳感器都是由推出產品的公司按照該傳感器的原理來命名。現在分別介紹如下：

1.感應同步器 （Inductosyn）

感應同步器是上世紀50年代初由美國FARRAND公司推出。Inductosyn是該公司當時的注冊商標，是由inductive和synchronizer兩個單詞組成，為了意義更明確，也寫成Inductosyn transducer，對于這種位移傳感器，當時直譯成感應同步器，并沿用至今天。FARRAND的測量線位移的傳感器linear Inductosyn稱為直線式感應同步器，測量轉角的傳感器rotary Inductosyn稱為旋轉式感應同步器。由于感應同步器必須和二次數字顯示儀表相連組成測量系統才能顯示位移的數值，這個系統稱為Inductosyn measuring system（感應同步器測量系統）。 “感應同步器”產品術語的英文譯名都翻譯為synchro－inductosyn。

2.光柵傳感器（Grating transducer）

光柵（grating）是上世紀60年代才將光電掃描原理用于計量光柵進行位移的精密測量。德國HEIDENHAIN公司從1961年就開始制造的圓光柵（grating disc），這種傳感器產品稱為旋轉編碼器（Rotary encoder），刻劃在玻璃尺上的光柵叫長光柵（grating scale），其傳感器叫線位移光柵傳感器（Linear transducer或Linear encoder），將光柵位移傳感器和二次數字顯示儀表（Digital readout，或Digital display unit），組成的測量系統稱為光柵線位移測量系統（Grating linear displacement measuring system）。 由于光柵傳感器非常普及，世界各國也習慣將位移傳感器 （displacement transduce） 稱為 encoder（編碼器），長光柵傳感器稱為Linear encoder（光柵尺），圓光柵傳感器稱為Rotary encoder（旋轉編碼器），數字顯示儀表（Digital readowt） 也簡稱數顯表（DRO）。

3.磁柵傳感器（Magnetoscale transducer）

在磁性載體上錄制了一系列等間距的磁信號的載體稱為磁柵，磁柵傳感器上的磁頭和磁柵之間的相對位移，把磁柵上的磁信號讀出來，進行位移測量。日本Sony Magnescale Inc.公司于1969年建立，并推出磁柵尺（Magnescale），也是磁柵線位移傳感器（Magnetoscale transducer）的通俗名稱。SONY高精度的磁柵尺叫Position feedback scale（位置反饋尺），測量轉角的仍然叫Rotary encoder（旋轉編碼器），磁柵的數字顯示儀表也稱為Digital readout（DRO）。 “磁柵”的產品術語的英文譯名都翻譯為“Magnet－grid”。

4.容柵測量系統（Capacitance measuring system）

1972年由H.U.Meyer發明并取得專利的容柵測量系統命名為SYLVAC測量系統，它是由法文“Systeme Lineaire a Variation de Capacite”（電容變換測長系統）第一個字母的縮寫組成。1980年又在瑞士建立了以容柵測量系統命名的Sylvac公司，專門制造容柵測量系統的產品，如數顯卡尺，數顯千分尺等等。容柵是在絕緣的基體上刻劃一系列均分布的等節距柵狀極片構成，有長容柵和圓容柵兩種。采用容柵的產品都是以容柵測量系統（Capacitance measuring system）出現。

為解決容柵數顯卡尺不能防水的問題，日本MITUTOYO（三豐）公司在2000年10月推出了電磁感應式絕對編碼器 （Electromagnetic induction type absolute encoder）采用的是電磁感應原理，其結構仍然是容柵卡尺的結構，防護等級達到IP65，2004年1月又推出IP67防水卡尺CD67－PS系列，這種卡尺已不 稱為 “容柵卡尺”。

5.球柵傳感器（Spherosyn）

1973年英國NEWALL公司推出在不導磁的鋼管中放入半英寸的鋼球作為基準來測量線位移，這個裝球的鋼管構成的位移傳感器稱為Spherosyn是NEWALL的專利商標，它是由sphere和synchronizer兩個單詞組成，直譯中文為球同步器。鑒于Spherosyn和光柵、磁柵、容柵等位移傳感器都是采用柵式結構的原理和重復周期的設計，因此我們數顯行業也就將Spherosyn傳感器的翻譯為 “球柵”。NEWALL將球柵線位移傳感器和球柵數顯表相連也稱為Digital readout system（數顯系統）。球柵測量系統也可以翻譯成Spherosyn measuring system。可是“球柵” 的產品術語的英文譯名都翻譯為 “Ball－grid”。

除光柵外，磁柵、容柵和球柵這三種傳感器都是我們行業習慣的中文名稱，國外沒有相應詞匯，需要將磁柵、容柵和球柵翻譯成英文時絕對不能將每個漢字去直譯，但是國外相應產品名稱在翻譯成中文時會都考慮到中國相應的行業習慣稱呼。

三、傳感器的數字顯示儀表

在感應同步器、光柵、磁柵、容柵和球柵這五種傳感器產生的時候，由于每種傳感器輸出的模擬信號不一樣，將傳感器模擬信號轉換為數字信號也不一樣，每種傳感器都需要有自己的數字顯示儀表進行插補和數字化處理，然后才能顯示位移的數值。因此，要進行位移測量必須要將位移傳感器和數字顯示儀表相連組成位移測量系統。國外的生產廠家和用戶都把數字顯示儀表稱為Digital readout，或Digital display unit，我們的行業標準也稱為數字顯示儀表，簡稱為數顯表（DRO）。遺憾的是國家標準GB／T 17164－2008幾何量測量器具術語 產品術語 將有數字顯示儀表（數顯表）的地方通通譯成meter，在國外用于這五種位移傳感器的的數字顯示儀表（數顯表）的產品中我們還沒有見到過。

另外，由于技術的進步現在光柵、磁柵、和球柵這三種傳感器的輸出信號都逐漸統一為正弦1Vpp電壓信號和TTL方波信號，因此這三種傳感器都可以使用相同的數字顯示儀表，傳感器和數字顯示儀表都是單獨的部件，不需要配套成測量系統銷售，尤其是旋轉編碼器和反饋位移傳感器是直接與驅動器或數控系統相連使用。

四、關于角位移傳感器

從上世紀50年代有感應同步器開始，凡是測量轉角的位移傳感器都稱為rotary encoder（旋轉編碼器），德國、美國、日本等等所有的生產企業和用戶都這樣稱呼。在80年代后半期由于旋轉編碼器的精度和用途不一樣，將高精度的旋轉編碼器區分為角度編碼器（angle encoder）。低精度的旋轉編碼器是作為旋轉運動、角速度的測量傳感器，旋轉編碼器和絲杠聯用是可用作線位移測量，可用作伺服驅動的位置與速度控制。

現在世界最大的位移傳感器生產企業德國HEIDENHAIN給出的定義為角度編碼器通常是指精度優于±5角秒和線數高于10000／轉的編碼器，而旋轉編碼器通常是指精度為±10角秒以上和線數低于10000／轉的編碼器。這個劃分當今世界各個企業和用戶都認同。因此建議測量轉角的傳感器也應該分為旋轉編碼器（rotary encoder）和角度編碼器（angle encoder）。不宜在國家標準中使用和國外沒有共識的角位移傳感器及其測量系統。