光栅尺基础知识问答(dá)
来源: 阅读:597 发布时间:2023-05-19 14:09:27
光栅尺基础知识问答(dá)

1、什么是光栅尺?

光栅尺位移传感器,简称光栅尺。

是利用(yòng)光栅的光學(xué)原理(lǐ)工作的测量反馈装置。光栅尺位移传感器经常应用(yòng)于数控机床的闭环伺服系统中,可(kě)用(yòng)作直線(xiàn)位移或者角位移的检测。其测量输出的信号為(wèi)数字脉冲,具有(yǒu)检测范围大,检测精度高,响应速度快的特点。例如,在数控机床中常用(yòng)于对刀(dāo)具和工件的坐(zuò)标进行检测,来观察和跟踪走刀(dāo)误差,以起到一个补偿刀(dāo)具的运动误差作用(yòng)。

光栅尺位移传感器按照制造方法和光學(xué)原理(lǐ)的不同,分(fēn)為(wèi)透射光栅和反射光栅。透射光栅指的玻璃光栅、反射光栅指的钢带光栅.

2、光栅尺的工作原理(lǐ)是什么?
常见光栅的工作原理(lǐ)都是根据物(wù)理(lǐ)上莫尔条纹的形成原理(lǐ)进行工作的。当使指示光栅上的線(xiàn)纹与标尺光栅上的線(xiàn)纹成一角度来放置两光栅尺时,必然会造成两光栅尺上的線(xiàn)纹互相交叉。在光源的照射下,交叉点近旁的小(xiǎo)區(qū)域内由于黑色線(xiàn)纹重叠,因而遮光面积最小(xiǎo),挡光效应最弱,光的累积作用(yòng)使得这个區(qū)域出现亮带。
相反,距交叉点较遠(yuǎn)的區(qū)域,因两光栅尺不透明的黑色線(xiàn)纹的重叠部分(fēn)变得越来越少,不透明區(qū)域面积逐渐变大,即遮光面积逐渐变大,使得挡光效应变强,只有(yǒu)较少的光線(xiàn)能(néng)通过这个區(qū)域透过光栅,使这个區(qū)域出现暗带。
3、光栅尺有(yǒu)哪些种类?
按测量介质分(fēn)类,有(yǒu)玻璃光栅尺,钢带光栅尺。发格的M系列,C系列,S系列,G系列属于玻璃光栅尺;发格的L系列是钢带光栅尺。
按输出信号分(fēn)类,有(yǒu)1Vpp正弦波信号,TTL方波信号,绝对信号(数字信号)光栅尺;其中绝对式光栅尺又(yòu)包含不同的通讯协议,如SSI协议、串行协议、FeeDat协议,FeeDat协议是发格自行研究的协议。

绝对信号

方波信号

正弦信号
4、如何选择光栅尺?
应考虑的因素包括:所需测量長(cháng)度,可(kě)接收的信号类型,所需的测量精度,安装空间大小(xiǎo)、需要连接的数控系统等等。
5、什么是光栅尺的测量精度?
光栅尺的测量精度指在任意一米范围内,光栅尺的测量结果与实际值之间的差距小(xiǎo)于所标称的值,如有(yǒu)效测量范围2040mm,精度3um的光栅尺,任意一米范围内的测量结果与实际值的差距小(xiǎo)于±3um,注意,不是±1.5um。
6、光栅尺密封IP54、IP64的含义?
IP后面的第一个数字表示電(diàn)器防止外物(wù)侵入的等级,第二个数字表示電(diàn)器防湿气、防水侵入的密闭程度,数字越大表示其防护等级越高。
IP54指不可(kě)能(néng)完全阻止灰尘进入,但灰尘进入的数量不会对设备造成伤害;在一段时间,5分(fēn)钟内,可(kě)以防止各个方向飞溅而来的水侵入電(diàn)器而造成损坏。
IP64指完全防止外物(wù)及灰尘侵入;同时在一段时间,5分(fēn)钟内,可(kě)以防止各个方向飞溅而来的水侵入電(diàn)器而造成损坏。
7、光栅尺的分(fēn)辨率是什么意思?
分(fēn)辨率是在显示设备上(如数显表、数控系统),其数值累加的最小(xiǎo)单位。光栅尺的分(fēn)辨率与信号类型有(yǒu)关,TTL方波信号只能(néng)4倍频,所以方波信号的光栅尺在使用(yòng)时其分(fēn)辨率是固定的,如GX的分(fēn)辨率是0.001mm;1Vpp正弦波信号可(kě)以任意倍频,所以1Vpp信号的光栅尺其分(fēn)辨率由接收端的设备(如数显表或数控系统)确定,如GP光栅尺信号周期20um,20倍频后是0.001mm,如果200倍频后分(fēn)辨率就是0.0001mm。
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