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【機床商務網(wǎng)欄目 科技動態(tài)】回首我們這十年，中央企業(yè)打造的一系列國之重器和超級工程，從不同維度鐫刻下國家發(fā)展的新坐標。9月12日，“我們這十年@坐標中國”網(wǎng)上主題宣傳正式啟動，以不斷刷新的中國跨度、中國精度、中國高度、中國深度、中國力度、中國速度為經(jīng)緯，聚焦黨的十八大以來具有代表性的基礎設施建設和科技創(chuàng)新重大成果，展現(xiàn)央企建設者攻堅克難、挑戰(zhàn)極限的膽識、魄力與智慧。
沒有超精密測量，就沒有高質(zhì)量的裝備制造。以“時間測量空間”的納米時柵，測量精度最高可達±0.06角秒，相當于360度圓周內(nèi)，任意1度的60000分之一，該測量精度達到了現(xiàn)有檢測儀器水平的極限。今天，小新為您帶來“坐標中國”系列主題片第六期，“中國精度”之《精密之眼》。
以時間測量空間？
對，你沒看錯！
這聽起來也許很科幻，
但絕不是天方夜譚。
實現(xiàn)這神奇“時空轉(zhuǎn)換”的關(guān)鍵
正是納米時柵，
一種“以時間測量空間”的
超高精度超高分辨力的位移傳感器，
被稱為精密定位與控制的“天眼”。
PART1
時間何以測量空間？
在人類漫長的測量史中，
從“布手知尺，布指知寸”，
到使用具有統(tǒng)一尺寸和形狀的工具；
從測量精準至0.01mm的千分尺，
到光學測量技術(shù)登上歷史舞臺……
時至今日，
我們甚至可以
“以時間測量空間”。
這關(guān)于“時”與“空”之間的秘密
究竟是什么？
想象一個時鐘
當秒針在表盤上勻速旋轉(zhuǎn)一圈時
表示其在空間上走過了360度
而在時間上則經(jīng)過了60秒
通過秒針的勻速運動
讓空間和時間產(chǎn)生了關(guān)聯(lián)
可通俗理解為
在相對勻速運動的兩個坐標系上
互相觀察對方
一方位置之差(位移)
表現(xiàn)為另一方觀察到的
時間之差
PART2
納米時柵到底有多精密？
國之大器，
始于毫末。
“現(xiàn)代熱力學之父”開爾文
有一條著名結(jié)論：
“只有測量出來，才能制造出來。”
沒有精密的測量，
就沒有精密的產(chǎn)品，
高水平的精密測量技術(shù)和精密儀器制造能力，
是發(fā)展高端制造業(yè)的必備條件。
納米時柵的測量精度
最高可達±0.06角秒，
相當于360度圓周內(nèi)，
任意1度的60000分之一，
這個測量精度達到了
現(xiàn)有檢測儀器水平的極限。
在我國最高法定計量機構(gòu)——
中國計量科學研究院兩次現(xiàn)場測試結(jié)果
和國家角度基準的比對結(jié)果顯示，
納米時柵精度全面達到國際領(lǐng)先水平。
PART3
納米時柵是如何煉成的？
精密位移測量器件作為核心功能部件，
被國外巨頭們進行嚴格戰(zhàn)略性封鎖。
進口傳感器存在
價格高、貨期長、售后難的問題，
我國精密位移測量領(lǐng)域
亟待擺脫受制于人的局面。
時柵技術(shù)
作為我國自主研發(fā)的首創(chuàng)性成果，
通過建立空間位移和
時間基準之間的關(guān)系，
利用時間上的時刻比較
來實現(xiàn)位移測量，
從而達到高精度、
高可靠性的測量目的。
十年磨一劍，二十年磨一尺。
納米時柵團隊從1996年
提出“時柵角度傳感器”理念起，
堅持自主研發(fā)道路，
歷經(jīng)
第一代機械式時柵、
第二代磁場式時柵、
第三代電場式時柵(即“納米時柵”)，
持續(xù)攻克
“提高測量精度與增加測量范圍的矛盾”
“精度提高導致的誤差溯源困難”
“突破光學衍射極限改善分辨力”
三座技術(shù)大山。
破解產(chǎn)品可靠性、
應用場景多樣化、
市場認可度等多只“攔路虎”，
團隊開發(fā)出一種高精度運動控制
耐油污粉塵的時柵位移傳感器，
實現(xiàn)從思想到技術(shù)的里程碑。
2021年4月，
通用技術(shù)集團和重慶理工大學
共同成立
通用技術(shù)集團國測時柵科技有限公司，
標志著時柵成果正式開啟轉(zhuǎn)化應用
服務市場用戶的新階段，
納米時柵產(chǎn)業(yè)化進程全面提速。
目前，納米時柵技術(shù)
已經(jīng)廣泛應用于高檔數(shù)控機床、
坐標測量儀、伺服電機、
量具量儀、半導體工業(yè)的測量，
以及生產(chǎn)設備、自動化設備、
工業(yè)機器人等領(lǐng)域。
納米時柵正在逐步填補
國內(nèi)高端精密位移測量領(lǐng)域空白，
成為國內(nèi)高端裝備企業(yè)
發(fā)展道路中的堅強后盾。
面向世界科技前沿，
面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場，
面向國家重大需求，
努力實現(xiàn)更多“從0到1”的新突破，
大步行進在中國精度的逐夢征程上！
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