光栅尺作为三坐标测量机的测量基准，光栅尺的膨胀系数及其误差起着重要的影响。制造光栅尺的材料通常为：金属、玻璃或玻璃陶瓷。这些材料的膨胀系数可在资料中查阅。但是，不同的资料所给出的数值却相差很大。

　　光栅尺要作为三坐标测量机膨胀误差补偿计算的基础，这些数据的用处非常有限。如下面针对“钢”所作的例子所示，当计算所采用的膨胀系数不准确时，仅仅几度的温度变化就会造成数微米的测量误差。通常都在已知、精确定义的环境中工作。此时测量机的性能很大程度上由所使用的光栅尺的信号质量和精度决定。那么改如何选择合适的三坐标测量机光栅尺呢？

   推荐的是：玻璃陶瓷光栅尺   德国蔡司品牌

   德国蔡司三坐标都采用玻璃陶瓷光栅尺，高精度的代表。

     玻璃陶瓷（微晶玻璃），一种顶级的高科技材料，具有玻璃与陶瓷的双重特性，其独到的不受温度影响的物理特性，可运用于天文望远镜的主镜及副镜上，提供优异的热平衡适应性能，更因其物理性质稳定可加工出极佳的光学表面。

天文装备 来源：肖特科技

除此之外，该材料亦应用于与芯片集成电路纳米级生产相关的步进扫描光刻机及蔡司三坐标坐标测量机等领域所需的直线光栅尺基体材料。

步进扫描光刻技术 来源：蔡司

直线光栅尺，作为测量系统是蔡司三坐标坐标测量机的重要组成部分，于设计坐标测量机时，选择适合的光栅尺基体材料，对于提升测量机长期的精度稳定性及性能非常关键。

            蔡司三坐标坐标测量机三轴配备光栅尺（图示31\41\51）来源：蔡司

热胀冷缩为材料的常规物理特性，20℃为当前国际计量标准所规定的基准温度，偏离该温度将导致材料长度的变化，而计量实验室日常使用时难以长期保证20℃的理想条件，因此，光栅材料的热膨胀系数CTE不可忽略，

玻璃陶瓷光栅尺有效消除测量误差的影响，即便于较大温度范围条件下，线性热膨胀系数CTE仍最大化接近于零，其优点在于：

无需进行温度补偿

无需温度传感器，更小化误差

光栅尺热膨胀系数的测量不确定度及温度测量误差是系统测量误差的重要来源，以500mm光栅尺为例, 22℃条件下（详看下图），钢基体光栅尺热膨胀系数的不确定度（紫）达0.5um,温度测量误差（绿）亦达0.58um,两者的综合影响不可消除及忽略，采用ZERODUR玻璃陶瓷基体直线光栅尺，热膨胀系数的不确定度小至0.05um,由于其热膨胀系数为零，更无需额外的温度量测及补偿，长期精度精确及稳定性更佳。

光栅尺基体材料误差比对 来源：国外资料

因此，蔡司三坐标测量机的性能很大程度取决于直线光栅尺的热膨胀系数，是决定精度的关键要素之一，玻璃陶瓷光栅尺已于高精度桥式测量机产业中得以广泛应用，其长久耐用性亦得到业界的一致认可。