光栅尺基础知识问答
来源: 阅读:559 发布时间:2023-05-19 14:09:27
光栅尺基础知识问答

1、什么是光栅尺?

光栅尺位移传感器,简称光栅尺。

是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。光栅尺位移传感器经常应用于数控机床的闭环伺服系统中,可用作直线位移或者角位移的检测。其测量输出的信号为数字脉冲,具有检测范围大,检测精度高,响应速度快的特点。例如,在数控机床中常用于对刀具和工件的坐标进行检测,来观察和跟踪走刀误差,以起到一个补偿刀具的运动误差作用。

光栅尺位移传感器按照制造方法和光学原理的不同,分为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、光栅尺的工作原理是什么?
常见光栅的工作原理都是根据物理上莫尔条纹的形成原理进行工作的。当使指示光栅上的线纹与标尺光栅上的线纹成一角度来放置两光栅尺时,必然会造成两光栅尺上的线纹互相交叉。在光源的照射下,交叉点近旁的小区域内由于黑色线纹重叠,因而遮光面积最小,挡光效应最弱,光的累积作用使得这个区域出现亮带。
相反,距交叉点较远的区域,因两光栅尺不透明的黑色线纹的重叠部分变得越来越少,不透明区域面积逐渐变大,即遮光面积逐渐变大,使得挡光效应变强,只有较少的光线能通过这个区域透过光栅,使这个区域出现暗带。
3、光栅尺有哪些种类?
按测量介质分类,有玻璃光栅尺,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。
按输出信号分类,有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:所需测量长度,可接收的信号类型,所需的测量精度,安装空间大小、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于所标称的值,如有效测量范围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电器防止外物侵入的等级,第二个数字表示电器防湿气、防水侵入的密闭程度,数字越大表示其防护等级越高。
IP54指不可能完全阻止灰尘进入,但灰尘进入的数量不会对设备造成伤害;在一段时间,5分钟内,可以防止各个方向飞溅而来的水侵入电器而造成损坏。
IP64指完全防止外物及灰尘侵入;同时在一段时间,5分钟内,可以防止各个方向飞溅而来的水侵入电器而造成损坏。
7、光栅尺的分辨率是什么意思?
分辨率是在显示设备上(如数显表、数控系统),其数值累加的最小单位。光栅尺的分辨率与信号类型有关,TTL方波信号只能4倍频,所以方波信号的光栅尺在使用时其分辨率是固定的,如GX的分辨率是0.001mm;1Vpp正弦波信号可以任意倍频,所以1Vpp信号的光栅尺其分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倍频后分辨率就是0.0001mm。
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