光柵尺是一種用于精確測(cè)量位移的傳感器,廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)床、機(jī)器人等領(lǐng)域。它的工作原理是利用光柵的干涉或衍射效應(yīng),通過(guò)讀取光柵上光線的變化來(lái)確定物體的位置。光柵尺通常由以下幾個(gè)部分組成:光源:發(fā)出穩(wěn)定的光線,通常是激光或LED。光柵:具有規(guī)則間隔的透明或反射的條紋,光線經(jīng)過(guò)光柵后會(huì)產(chǎn)生干涉或衍射現(xiàn)象。接收器:用于檢測(cè)經(jīng)過(guò)光柵后的光線變化,通常是光電傳感器。電子處理單元:將接收到的信號(hào)進(jìn)行處理,計(jì)算出位移值。在裝主尺時(shí),如安裝超過(guò)1.5M以上的光柵時(shí),不能象橋梁式只安裝兩端頭,尚需在整個(gè)主尺尺身中有支撐。江蘇安裝光柵尺選擇
在一個(gè)莫爾條紋寬度內(nèi),按照一定間隔放置4個(gè)光電器件就能實(shí)現(xiàn)電子細(xì)分與判向功能。例如,柵線為50線對(duì)/mm的光柵尺,其光柵柵距為0.02mm,若采用四細(xì)分后便可得到分辨率為5μm的計(jì)數(shù)脈沖,這在工業(yè)普通測(cè)控中已達(dá)到了很高精度。由于位移是一個(gè)矢量,即要檢測(cè)其大小,又要檢測(cè)其方向,因此至少需要兩路相位不同的光電信號(hào)。為了消除共模干擾、直流分量和偶次諧波,通常采用由低漂移運(yùn)放構(gòu)成的差分放大器。由4個(gè)光敏器件獲得的4路光電信號(hào)分別送到2只差分放大器輸入端,從差分放大器輸出的兩路信號(hào)其相位差為π/2,為得到判向和計(jì)數(shù)脈沖,需對(duì)這兩路信號(hào)進(jìn)行整形,首先把它們整形為占空比為1:1的方波。然后,通過(guò)對(duì)方波的相位進(jìn)行判別比較,就可以得到光柵尺的移動(dòng)方向。通過(guò)對(duì)方波脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù),可以得到光柵尺的位移和速度 [1]。高新區(qū)安裝光柵尺產(chǎn)品介紹在機(jī)床上選取一個(gè)參考位置,來(lái)回移動(dòng)工作點(diǎn)至該選取的位置。
在機(jī)床上選取一個(gè)參考位置,來(lái)回移動(dòng)工作點(diǎn)至該選取的位置。數(shù)顯表讀數(shù)應(yīng)相同(或回零)。另外也可使用千分表(或百分表),使千分表與數(shù)顯表同時(shí)調(diào)至零(或記憶起始數(shù)據(jù)),往返多次后回到初始位置,觀察數(shù)顯表與千分表的數(shù)據(jù)是否一致。通過(guò)以上工作,光柵傳感器的安裝就完成了。但對(duì)于一般的機(jī)床加工環(huán)境來(lái)講,鐵屑、切削液及油污較多。因此,光柵傳感器應(yīng)附帶加裝護(hù)罩,護(hù)罩的設(shè)計(jì)是按照光柵傳感器的外形截面放大留一定的空間尺寸確定,護(hù)罩通常采用橡皮密封,使其具備一定的防水防油能力。三、位移傳感器使用注意事項(xiàng)
在安裝讀數(shù)頭時(shí),首先應(yīng)保證讀數(shù)頭的基面達(dá)到安裝要求,然后再安裝讀數(shù)頭,其安裝方法與主尺相似。***調(diào)整讀數(shù)頭,使讀數(shù)頭與光柵主尺平行度保證在0.1mm之內(nèi),其讀數(shù)頭與主尺的間隙控制在1~1.5mm以內(nèi)。4、位移傳感器限位裝置光柵線位移傳感器全部安裝完以后,一定要在機(jī)床導(dǎo)軌上安裝限位裝置,以免機(jī)床加工產(chǎn)品移動(dòng)時(shí)讀數(shù)頭沖撞到主尺兩端,從而損壞光柵尺。另外,用戶在選購(gòu)光柵線位移傳感器時(shí),應(yīng)盡量選用超出機(jī)床加工尺寸100mm左右的光柵尺,以留有余量。5、位移傳感器檢查光柵線位移傳感器安裝完畢后,可接通數(shù)顯表,移動(dòng)工作臺(tái),觀察數(shù)顯表計(jì)數(shù)是否正常。在有基座情況下安裝好后,用一個(gè)卡子卡住尺身中點(diǎn)(或幾點(diǎn))。
二、電子細(xì)分與判向電路光柵測(cè)量位移的實(shí)質(zhì)是以光柵柵距為一把標(biāo)準(zhǔn)尺子對(duì)位稱量進(jìn)行測(cè)量。目前高分辨率的光柵尺一般造價(jià)較貴,且制造困難。為了提高系統(tǒng)分辨率,需要對(duì)莫爾條紋進(jìn)行細(xì)分,本系統(tǒng)采用了電子細(xì)分方法。當(dāng)兩塊光柵以微小傾角重疊時(shí),在與光柵刻線大致垂直的方向上就會(huì)產(chǎn)生莫爾條紋,隨著光柵的移動(dòng),莫爾條紋也隨之上下移動(dòng)。這樣就把對(duì)光柵柵距的測(cè)量轉(zhuǎn)換為對(duì)莫爾條紋個(gè)數(shù)的測(cè)量,同量莫爾條紋又具有光學(xué)放大作用,其放大倍數(shù)為 :千分表固定在床身上,移動(dòng)工作臺(tái),要求達(dá)到平行度為0.1mm/1000mm以內(nèi)。高新區(qū)本地光柵尺五星服務(wù)
光柵測(cè)量位移的實(shí)質(zhì)是以光柵柵距為一把標(biāo)準(zhǔn)尺子對(duì)位稱量進(jìn)行測(cè)量。江蘇安裝光柵尺選擇
(6) 光柵尺傳感器嚴(yán)禁劇烈震動(dòng)及摔打,以免破壞光柵尺,如光柵尺斷裂,光柵尺傳感器即失效了。(7) 不要自行拆開(kāi)光柵尺傳感器,更不能任意改動(dòng)主柵尺與副柵尺的相對(duì)間距,否則一方面可能破壞光柵尺傳感器的精度;另一方面還可能造成主柵尺與副柵尺的相對(duì)摩擦,損壞鉻層也就損壞了柵線,以而造成光柵尺報(bào)廢。(8) 應(yīng)注意防止油污及水污染光柵尺面,以免破壞光柵尺線條紋分布,引起測(cè)量誤差。(9) 光柵尺傳感器應(yīng)盡量避免在有嚴(yán)重腐蝕作用的環(huán)境中工作,以免腐蝕光柵鉻層及光柵尺表面,破壞光柵尺質(zhì)量。江蘇安裝光柵尺選擇
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