數(shù)顯裝置是指位移傳感器及其數(shù)字顯示儀表組成的數(shù)字測(cè)量系統(tǒng)。位移傳感器是將位移測(cè)量的模擬信號(hào)以正弦波電壓或TTL方波信號(hào)的形式輸出，而數(shù)字顯示儀表是將接收的位移電壓模擬信號(hào)進(jìn)行插補(bǔ)和數(shù)字化處理后顯示其測(cè)量值。機(jī)械設(shè)備的線位移和角位移的數(shù)字測(cè)量是現(xiàn)代制造業(yè)的基礎(chǔ)，機(jī)械加工精度的提高是伴隨著機(jī)床位移測(cè)量系統(tǒng)而發(fā)展的。
20世紀(jì)50年代繼美國(guó)FARRAND公司開(kāi)發(fā)感應(yīng)同步器和60年代德國(guó)HEIDENHAIN公司開(kāi)發(fā)光柵傳感器之后，世界各國(guó)都在致力于發(fā)展位移數(shù)字測(cè)量系統(tǒng)，尋求新的測(cè)量技術(shù)和元件及其信息處理技術(shù)。70年代是數(shù)字式位移傳感器蓬勃發(fā)展的年代，到目前為止已取得廣泛應(yīng)用的位移測(cè)量技術(shù)是感應(yīng)同步器、光柵、磁柵、容柵和球柵測(cè)量技術(shù)。與此同時(shí)，由于微電子技術(shù)的發(fā)展和微處理器的出現(xiàn)，使得數(shù)字測(cè)量系統(tǒng)飛速發(fā)展，數(shù)顯量?jī)x和機(jī)床數(shù)顯裝置也相繼出現(xiàn)。儀表采用了數(shù)顯裝置后提高了測(cè)量精度和測(cè)量效率。機(jī)床采用數(shù)顯裝置后，也就是所謂的數(shù)顯機(jī)床，提高了加工精度和加工效率，并降低了廢品率，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。機(jī)床和量具量?jī)x的數(shù)顯化率反應(yīng)了一個(gè)國(guó)家的現(xiàn)代制造業(yè)的水平，70年代發(fā)達(dá)國(guó)家機(jī)床的數(shù)顯化率都在50%以上。在數(shù)字位移測(cè)量系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上，80年代才有數(shù)控裝置和數(shù)控機(jī)床進(jìn)一步的發(fā)展。半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，機(jī)床位移測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量分辨率也從5μm提高到1nm,機(jī)械加工精度也從1μm提升到0.01μm.由于光柵傳感器的精度高、分辨率高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好和制造技術(shù)成熟，當(dāng)前的位移測(cè)量系統(tǒng)中90%以上是光柵位移測(cè)量系統(tǒng)。
二、我國(guó)數(shù)顯技術(shù)發(fā)展的回顧
改革開(kāi)放后的20世紀(jì)80年代初，為了提高我國(guó)機(jī)械加工制造能力，參考西方發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)，面對(duì)我國(guó)傳統(tǒng)的320萬(wàn)臺(tái)機(jī)床，急需采用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)的機(jī)床產(chǎn)業(yè)，也就是希望用數(shù)顯裝置改造傳統(tǒng)的機(jī)床，現(xiàn)代制造業(yè)信息的傳播由發(fā)行到每個(gè)車(chē)間的《機(jī)械工人》（現(xiàn)《金屬加工》）雜志起了很大作用。
但是我國(guó)數(shù)顯技術(shù)及其數(shù)顯裝置在當(dāng)時(shí)還處于科研產(chǎn)品的應(yīng)用階段，由于數(shù)顯產(chǎn)品制造成本高、可靠性差、安裝使用不夠方便，影響到這一新技術(shù)的推廣應(yīng)用。此時(shí)，主持國(guó)家經(jīng)委工作的朱基，就提出用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，在1984年、1985年和1987年分別在南京、成都和沈陽(yáng)召開(kāi)了三次“全國(guó)微電子技術(shù)改造設(shè)備會(huì)議”,提出用數(shù)顯技術(shù)改造機(jī)床。2006年賈慶林參觀長(zhǎng)光數(shù)顯位移傳感器，充分顯示了黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人對(duì)數(shù)顯行業(yè)的重視。
在國(guó)家經(jīng)委的支持下，全國(guó)25個(gè)省和北京、上海、天津、重慶、武漢、廣州、昆明、沈陽(yáng)和大連等九個(gè)市都建立了數(shù)顯技術(shù)推廣應(yīng)用服務(wù)中心。政府職能部門(mén)用指令的形式進(jìn)行推廣應(yīng)用，并加大了國(guó)家對(duì)企業(yè)采用數(shù)顯技術(shù)的經(jīng)濟(jì)支持力度。當(dāng)時(shí)企業(yè)每安裝一個(gè)機(jī)床數(shù)顯坐標(biāo)政府就補(bǔ)貼1 500元，全國(guó)許多省、市企業(yè)評(píng)先進(jìn)需要考核的指標(biāo)就有用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)這一項(xiàng)。1986年4月19日國(guó)家多個(gè)部門(mén)還特別在北京二七機(jī)車(chē)工廠召開(kāi)了“數(shù)顯技術(shù)改造機(jī)床現(xiàn)場(chǎng)會(huì)”,朱基在會(huì)上專門(mén)作了“數(shù)顯技術(shù)改造機(jī)床”的講話。
在這種形勢(shì)下，1986年由多年從事數(shù)顯技術(shù)研究和數(shù)顯產(chǎn)品制造的科研院所、大專院校和生產(chǎn)企業(yè)組成了“中國(guó)機(jī)床數(shù)顯技術(shù)協(xié)會(huì)”,在政府的支持下，運(yùn)用行業(yè)協(xié)會(huì)的力量來(lái)推廣機(jī)床數(shù)顯技術(shù)。當(dāng)時(shí)，《機(jī)械工人》雜志一直是中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)顯裝置分會(huì)的會(huì)員單位，為推廣數(shù)顯技術(shù)改造機(jī)床起了不小作用。該雜志在1985年就發(fā)表了《發(fā)展數(shù)顯機(jī)床是機(jī)械工業(yè)的裝備政策》一文，并大力介紹數(shù)顯技術(shù)在量具、量?jī)x和機(jī)床上的應(yīng)用。
數(shù)顯協(xié)會(huì)的十多個(gè)會(huì)員單位和《機(jī)械工人》共同編輯出版了大型的數(shù)顯技術(shù)書(shū)--《位置檢測(cè)與技術(shù)》，全面系統(tǒng)介紹了感應(yīng)同步器、光柵、磁柵、容柵和球柵傳感器的原理及其制造技術(shù)，成了數(shù)顯行業(yè)的入門(mén)教材，直到今天還有很大的參考價(jià)值。當(dāng)時(shí)的機(jī)械部第六設(shè)計(jì)研究院是數(shù)顯協(xié)會(huì)下屬的推廣應(yīng)用委員會(huì)的掛靠單位，利用數(shù)顯裝置改造機(jī)床方面，他們做了很多工作。僅1986~1988年三年間我國(guó)用數(shù)顯技術(shù)改造的老機(jī)床就有25 000多臺(tái)。
由于國(guó)內(nèi)數(shù)顯產(chǎn)品起步晚，滿足不了國(guó)內(nèi)機(jī)床行業(yè)的需要，20世紀(jì)80年代末期引進(jìn)國(guó)外的數(shù)顯產(chǎn)品。先是1986年引進(jìn)日本SONY的磁柵數(shù)顯裝置和美國(guó)ACURITE光柵數(shù)顯裝置，主要用于改造老機(jī)床。隨后引進(jìn)了德國(guó)HEIDENHAIN、日本三豐、西班牙FAGOR的光柵數(shù)顯裝置，以及英國(guó)NEWELL的球柵數(shù)顯裝置，解決了我國(guó)對(duì)高精度、大長(zhǎng)度和高速度的位移測(cè)量系統(tǒng)的需求。通過(guò)國(guó)際交流和競(jìng)爭(zhēng)，也促進(jìn)了我國(guó)數(shù)顯產(chǎn)業(yè)的提高和發(fā)展。
20世紀(jì)90年代，中國(guó)的數(shù)顯技術(shù)和裝備，從研究開(kāi)發(fā)逐步走向商品化、產(chǎn)業(yè)化、國(guó)際化，并參與了國(guó)際交換和競(jìng)爭(zhēng)。數(shù)顯技術(shù)從20世紀(jì)80年代以數(shù)顯技術(shù)改造傳統(tǒng)的機(jī)床行業(yè)為起點(diǎn)，發(fā)展到21世紀(jì)以R
