光柵主要由標(biāo)尺光柵和光柵讀數(shù)頭兩部分組成。通常，標(biāo)尺光柵固定在活動(dòng)部件上，如機(jī)床的工作臺(tái)或絲杠上。光柵讀數(shù)頭則安裝在固定部件上，如機(jī)床的底座上。當(dāng)活動(dòng)部件移動(dòng)時(shí)，讀數(shù)頭和標(biāo)尺光柵也就隨之作相對(duì)的移動(dòng)。
1.光柵尺
標(biāo)尺光柵和光柵讀數(shù)頭中的指示光柵構(gòu)成光柵尺，如圖1所示，其中長(zhǎng)的一塊為標(biāo)尺光柵，短的一塊為指示光柵。兩光柵上均勻地刻有相互平行、透光和不透光相間的線紋，這些線紋與兩光柵相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向垂直。從圖上光柵尺線紋的局部放大部分來(lái)看，白的部分 b為透光線紋寬度，黑的部分a為不透光線紋寬度，設(shè)柵距為w，則w＝a＋b，一般光柵尺的透光線紋和不透光線紋寬度是相等的，即 a＝b。常見(jiàn)長(zhǎng)光柵的線紋寬度為25、50、100、 125、250線／mm。
圖1 光柵尺
2.光柵讀數(shù)頭
光柵讀數(shù)頭由光源、透鏡、指示光柵、光電元件和驅(qū)動(dòng)電路組成，如圖2(a)所示。光柵讀數(shù)頭的光源一般采用白熾燈。白熾燈發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)透鏡后變成平行光束，照射在光柵尺上。由于光電元件輸出的電壓信號(hào)比較微弱，因此必須首先將該電壓信號(hào)進(jìn)行放大，以避免在傳輸過(guò)程中被多種干擾信號(hào)所淹沒(méi)、覆蓋而造成失真。驅(qū)動(dòng)電路的功能就是實(shí)現(xiàn)對(duì)光電元件輸出信號(hào)進(jìn)行功率放大和電壓放大。
光柵讀數(shù)頭的結(jié)構(gòu)形式按光路分，除了垂直入射式外，常見(jiàn)的還有分光讀數(shù)頭、反射讀數(shù)頭等，它們的結(jié)構(gòu)如圖2(b)、圖2(c)所示。
(a)垂直入射光柵讀數(shù)頭結(jié)構(gòu) (b)分光讀數(shù)頭 (c)反射讀數(shù)頭
圖2 光柵讀數(shù)頭
光柵按其形狀和用途可以分成長(zhǎng)光柵和圓光柵兩類(lèi)，長(zhǎng)光柵用于長(zhǎng)度測(cè)量，又稱(chēng)直線光柵，圓光柵用于角度測(cè)量，按光線的走向可分為透射光柵和反射光柵。