现代位移传感器的命名及其中英文译名——质疑国标GB／T 17164-2008

卢国纲

一、前言

您认识 “Magnet－grid” 和 “Ball－grid”两个英文组合单词吗？这是2009年5月1日实施的国家标准GB／T 17164－2008几何量测量器具术语 产品术语的英文译名，头一个是 “磁栅”的英文译名，第二个是 “球栅”的英文译名，相应的磁栅位移传感器、磁栅位移测量系统和球栅位移传感器、球栅位移测量系统等等相关技术名词都应译成 “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，产品术语的英文译名涉及到位移传感器的有25条。遗憾的是好多英文译法不但外国人不懂，连我们自己也不明白。我国现在光栅位移传感器（光栅尺）的年销售量有40万支，占世界的一半，光栅旋转编码器的年销售量有90万个，仅次与德国和日本，并且这两种产品的外销售量达到30%，这样的命名会影响到我国位移传感器的生产和销售。本文仅对其中的有关位移传感器的译名提出质疑。

二、位移传感器是怎样命名的

按先后次序在机床和测量仪器上应用的数字式位移传感器是上世纪50年代初的感应同步器，60年代初的光栅传感器、60年代末的磁栅传感器，70年代中期的容栅传感器和球栅传感器。这五种测量系统体现了数字式位移测量领域中的多样性，各个都有各自的优点和不足，在使用中相互补充。这五种位移传感器都是由推出产品的公司按照该传感器的原理来命名。现在分别介绍如下：

1.感应同步器 （Inductosyn）

感应同步器是上世纪50年代初由美国FARRAND公司推出。Inductosyn是该公司当时的注册商标，是由inductive和synchronizer两个单词组成，为了意义更明确，也写成Inductosyn transducer，对于这种位移传感器，当时直译成感应同步器，并沿用至今天。FARRAND的测量线位移的传感器linear Inductosyn称为直线式感应同步器，测量转角的传感器rotary Inductosyn称为旋转式感应同步器。由于感应同步器必须和二次数字显示仪表相连组成测量系统才能显示位移的数值，这个系统称为Inductosyn measuring system（感应同步器测量系统）。 “感应同步器”产品术语的英文译名都翻译为synchro－inductosyn。

2.光栅传感器（Grating transducer）

光栅（grating）是上世纪60年代才将光电扫描原理用于计量光栅进行位移的精密测量。德国HEIDENHAIN公司从1961年就开始制造的圆光栅（grating disc），这种传感器产品称为旋转编码器（Rotary encoder），刻划在玻璃尺上的光栅叫长光栅（grating scale），其传感器叫线位移光栅传感器（Linear transducer或Linear encoder），将光栅位移传感器和二次数字显示仪表（Digital readout，或Digital display unit），组成的测量系统称为光栅线位移测量系统（Grating linear displacement measuring system）。 由于光栅传感器非常普及，世界各国也习惯将位移传感器 （displacement transduce） 称为 encoder（编码器），长光栅传感器称为Linear encoder（光栅尺），圆光栅传感器称为Rotary encoder（旋转编码器），数字显示仪表（Digital readowt） 也简称数显表（DRO）。

3.磁栅传感器（Magnetoscale transducer）

在磁性载体上录制了一系列等间距的磁信号的载体称为磁栅，磁栅传感器上的磁头和磁栅之间的相对位移，把磁栅上的磁信号读出来，进行位移测量。日本Sony Magnescale Inc.公司于1969年建立，并推出磁栅尺（Magnescale），也是磁栅线位移传感器（Magnetoscale transducer）的通俗名称。SONY高精度的磁栅尺叫Position feedback scale（位置反馈尺），测量转角的仍然叫Rotary encoder（旋转编码器），磁栅的数字显示仪表也称为Digital readout（DRO）。 “磁栅”的产品术语的英文译名都翻译为“Magnet－grid”。

4.容栅测量系统（Capacitance measuring system）

1972年由H.U.Meyer发明并取得专利的容栅测量系统命名为SYLVAC测量系统，它是由法文“Systeme Lineaire a Variation de Capacite”（电容变换测长系统）第一个字母的缩写组成。1980年又在瑞士建立了以容栅测量系统命名的Sylvac公司，专门制造容栅测量系统的产品，如数显卡尺，数显千分尺等等。容栅是在绝缘的基体上刻划一系列均分布的等节距栅状极片构成，有长容栅和圆容栅两种。采用容栅的产品都是以容栅测量系统（Capacitance measuring system）出现。

为解决容栅数显卡尺不能防水的问题，日本MITUTOYO（三丰）公司在2000年10月推出了电磁感应式绝对编码器 （Electromagnetic induction type absolute encoder）采用的是电磁感应原理，其结构仍然是容栅卡尺的结构，防护等级达到IP65，2004年1月又推出IP67防水卡尺CD67－PS系列，这种卡尺已不 称为 “容栅卡尺”。

5.球栅传感器（Spherosyn）

1973年英国NEWALL公司推出在不导磁的钢管中放入半英寸的钢球作为基准来测量线位移，这个装球的钢管构成的位移传感器称为Spherosyn是NEWALL的专利商标，它是由sphere和synchronizer两个单词组成，直译中文为球同步器。鉴于Spherosyn和光栅、磁栅、容栅等位移传感器都是采用栅式结构的原理和重复周期的设计，因此我们数显行业也就将Spherosyn传感器的翻译为 “球栅”。NEWALL将球栅线位移传感器和球栅数显表相连也称为Digital readout system（数显系统）。球栅测量系统也可以翻译成Spherosyn measuring system。可是“球栅” 的产品术语的英文译名都翻译为 “Ball－grid”。

除光栅外，磁栅、容栅和球栅这三种传感器都是我们行业习惯的中文名称，国外没有相应词汇，需要将磁栅、容栅和球栅翻译成英文时绝对不能将每个汉字去直译，但是国外相应产品名称在翻译成中文时会都考虑到中国相应的行业习惯称呼。

三、传感器的数字显示仪表

在感应同步器、光栅、磁栅、容栅和球栅这五种传感器产生的时候，由于每种传感器输出的模拟信号不一样，将传感器模拟信号转换为数字信号也不一样，每种传感器都需要有自己的数字显示仪表进行插补和数字化处理，然后才能显示位移的数值。因此，要进行位移测量必须要将位移传感器和数字显示仪表相连组成位移测量系统。国外的生产厂家和用户都把数字显示仪表称为Digital readout，或Digital display unit，我们的行业标准也称为数字显示仪表，简称为数显表（DRO）。遗憾的是国家标准GB／T 17164－2008几何量测量器具术语 产品术语 将有数字显示仪表（数显表）的地方通通译成meter，在国外用于这五种位移传感器的的数字显示仪表（数显表）的产品中我们还没有见到过。

另外，由于技术的进步现在光栅、磁栅、和球栅这三种传感器的输出信号都逐渐统一为正弦1Vpp电压信号和TTL方波信号，因此这三种传感器都可以使用相同的数字显示仪表，传感器和数字显示仪表都是单独的部件，不需要配套成测量系统销售，尤其是旋转编码器和反馈位移传感器是直接与驱动器或数控系统相连使用。

四、关于角位移传感器

从上世纪50年代有感应同步器开始，凡是测量转角的位移传感器都称为rotary encoder（旋转编码器），德国、美国、日本等等所有的生产企业和用户都这样称呼。在80年代后半期由于旋转编码器的精度和用途不一样，将高精度的旋转编码器区分为角度编码器（angle encoder）。低精度的旋转编码器是作为旋转运动、角速度的测量传感器，旋转编码器和丝杠联用是可用作线位移测量，可用作伺服驱动的位置与速度控制。

现在世界最大的位移传感器生产企业德国HEIDENHAIN给出的定义为角度编码器通常是指精度优于±5角秒和线数高于10000／转的编码器，而旋转编码器通常是指精度为±10角秒以上和线数低于10000／转的编码器。这个划分当今世界各个企业和用户都认同。因此建议测量转角的传感器也应该分为旋转编码器（rotary encoder）和角度编码器（angle encoder）。不宜在国家标准中使用和国外没有共识的角位移传感器及其测量系统。