位置检测装置-光栅尺资料
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光栅与编码器介绍位置检测装置作为数控机床的重要组成部分,其作用就是检测位移量,并发出反馈信号与数控装置发出的指令信号相比较,若有偏差,经放大后控制执行部件使其向着消除偏差的方向运动,直至偏差等于零为止。
为了提高数控机床的加工精度,必须提高检测元件和检测系统的精度。
其中以编码器,光栅尺,旋转变压器,测速发电机等比较普遍,下面主要对光栅和编码器进行说明。
光栅,现代光栅测量技术简要介绍:将光源、两块长光栅(动尺和定尺)、光电检测器件等组合在一起构成的光栅传感器通常称为光栅尺。
光栅尺输出的是电信号,动尺移动一个栅距,输出电信号便变化一个周期,它是通过对信号变化周期的测量来测出动就与定就职相对位移。
目前使用的光栅尺的输出信号一般有两种形式,一是相位角相差90度的2路方波信号,二是相位依次相差90度的4路正弦信号。
这些信号的空间位置周期为W。
下面针对输出方波信号的光栅尺进行了讨论,而对于输出正弦波信号的光栅尺,经过整形可变为方波信号输出。
输出方波的光栅尺有A相、B 相和Z相三个电信号,A相信号为主信号,B相为副信号,两个信号周期相同,均为W,相位差90o。
Z信号可以作为较准信号以消除累积误差。
一、栅式测量系统简述从上个世纪50年代到70年代栅式测量系统从感应同步器发展到光栅、磁栅、容栅和球栅,这5种测量系统都是将一个栅距周期内的绝对式测量和周期外的增量式测量结合了起来,测量单位不是像激光一样的是光波波长,而是通用的米制(或英制)标尺。
它们有各自的优势,相互补充,在竞争中都得到了发展。
由于光栅测量系统的综合技术性能优于其他4种,而且制造费用又比感应同步器、磁栅、球栅低,因此光栅发展得最快,技术性能最高,市场占有率最高,产业最大。
光栅在栅式测量系统中的占有率已超过80%,光栅长度测量系统的分辨力已覆盖微米级、亚微米级和纳米级,测量速度从60m/min,到480m/min。
测量长度从1m、3m 达到30m和100m。
光栅尺使用说明书第1章前言感谢您选择使用本产品。
本说明书详细介绍了光栅尺的使用方法和注意事项,请您仔细阅读。
第2章产品概述2.1产品简介光栅尺是一种精密测量工具,可用于测量线性位移和角度。
2.2主要特点1)高精度:采用先进的光学测量技术,具有高精度的测量能力。
2)便携性:体积小巧,重量轻,方便携带和使用。
3)易操作:采用直观的操作界面,简单易学。
4)可靠性:采用优质材料,具有较高的耐用性和可靠性。
第3章使用方法3.1准备工作1)将光栅尺连接到电源,确保电源正常工作。
2)根据需要调整测量范围和精度。
3)将光栅尺安装到需要测量的物体上,保持稳定。
3.2开始测量1)打开光栅尺的开关,待显示屏亮起后即可开始测量。
2)将光栅尺移动到需要测量的位置,并保持稳定。
3)读取显示屏上的数据,即可得到测量结果。
3.3结束测量1)在测量完成后,关闭光栅尺的开关。
2)断开光栅尺与电源的连接。
3)将光栅尺放置在干燥、清洁的地方,避免碰撞和摩擦。
第4章注意事项4.1使用环境1)光栅尺适用于室内环境使用,避免阳光直射和雨淋。
2)使用温度范围为0~40℃,湿度范围为10%~80%RH。
4.2使用方式1)使用前请先阅读本说明书,了解光栅尺的使用方法和注意事项。
2)操作时请保持手部干燥,避免划伤光栅尺表面。
3)避免将光栅尺与尖锐物体接触,以免损坏传感器部件。
4.3维护保养1)定期清洁光栅尺表面,可使用软布轻柔擦拭。
2)长时间不使用时,请将光栅尺放置在干燥、清洁的地方。
第5章常见问题解答Q:光栅尺的测量范围是多少?A: 光栅尺的标准测量范围为0~1000mm,但可根据需要进行调整。
Q:光栅尺的测量精度是多少?A: 光栅尺的标准测量精度为0.01mm,但可根据需要进行调整。
Q:光栅尺能测量角度吗?A:是的,光栅尺具有角度测量功能。
第6章售后服务以上即为光栅尺的使用说明书,希望能对您有所帮助。
祝您使用愉快!。
数控机床光栅的介绍数控机床光栅的介绍引导语:在高精度数控机床上,使用光栅作为位置检测装置。
它是将机械位移或模拟量转变为数字脉冲,反馈给CNC系统,实现闭环位置控制。
光栅种类很多,其中有物理光栅和计量光栅之分。
你们是知道数控机床光栅是什么吗?下面就来跟着店铺去看看吧!数控机床物理光栅的刻线细而密,栅距(两刻线间的距离)在。
.002—0. 005mm之间,通常用于光谱分析和光波波长的测定。
数控机床计量光栅相对来说刻线较粗,栅距在0.004—0. 25mm乏间,通常用于数字检测系统,用来检测高精度的直线位移和角位移。
数控机床计量光栅是用于数控机床的精密检测装置,具有测量精度高、响应速度快、量程宽等特点,是闭环系统中一种用得较多的位置检测装置。
1.数控机床光栅的种类根据光线在光栅中是反射还是透射分为透射光栅和反射光栅;透射光栅是在玻璃的表面上制成透明与不透明间隔相等的线纹。
反射光栅是在钢尺或不锈钢带的表面上,光整加工成反射光很强的镜面,用照相腐蚀工艺制作光栅条纹。
根据光栅形状可分为直线光栅和圆光栅,直线光栅用于检测直线位移,圆光栅用于检测角位移。
2数控机床光栅的结构与工作原理(1)数控机床直线透射光栅的组成光栅位置检测装置由光派、长光栅(标尺光栅)、短光栅(指示光栅)、光电接收元件等组成。
光栅装置由标尺光栅和指示光栅组成,在标尺光栅和指示光栅上都有密度相同的许多刻线,称为光栅条纹。
光栅条纹的密度一般为每毫米25、50.100或250条。
通常指示光栅固定在机床的固定部件上,标尺光栅固定在机床的移动部件上t两者随数控机床移动部件的移动而相对移动。
两光栅尺相互平行放置,并保持一定的间隙(o. 00~o.imm)重叠在一起.a为栅线宽,^为栅线缝隙宽,d-。
+^为光栅的栅距。
数控机床由光源、透镜、光栅尺、光敏元件和一系列信号处理电路组成。
信号处理电路一般包括放大、整形、鉴向、倍频电路等。
通常情况下,除标尺光栅与工作龠装在一起随其移动外,光源、透镜、指示光栅、光敏元件和信号处理电路均装在一个壳体内,做成一个单独的部件,固定在机床上,其作用是将光栅莫尔条纹变成电信号。
光栅、编码器基本知识位置检测装置作为数控机床的重要组成部分,其作用就是检测位移量,并发出反馈信号与数控装置发出的指令信号相比较,若有偏差,经放大后控制执行部件使其向着消除偏差的方向运动,直至偏差等于零为止。
为了提高数控机床的加工精度,必须提高检测元件和检测系统的精度。
其中以编码器,光栅尺,旋转变压器,测速发电机等比较普遍,下面主要对光栅和编码器进行说明。
光栅,现代光栅测量技术简要介绍:将光源、两块长光栅(动尺和定尺)、光电检测器件等组合在一起构成的光栅传感器通常称为光栅尺。
光栅尺输出的是电信号,动尺移动一个栅距,输出电信号便变化一个周期,它是通过对信号变化周期的测量来测出动就与定就职相对位移。
目前使用的光栅尺的输出信号一般有两种形式,一是相位角相差90度的2路方波信号,二是相位依次相差90度的4路正弦信号。
这些信号的空间位置周期为W。
下面针对输出方波信号的光栅尺进行了讨论,而对于输出正弦波信号的光栅尺,经过整形可变为方波信号输出。
输出方波的光栅尺有A相、B 相和Z相三个电信号,A相信号为主信号,B相为副信号,两个信号周期相同,均为W,相位差90o。
Z信号可以作为较准信号以消除累积误差。
一、栅式测量系统简述从上个世纪50年代到70年代栅式测量系统从感应同步器发展到光栅、磁栅、容栅和球栅,这5种测量系统都是将一个栅距周期内的绝对式测量和周期外的增量式测量结合了起来,测量单位不是像激光一样的是光波波长,而是通用的米制(或英制)标尺。
它们有各自的优势,相互补充,在竞争中都得到了发展。
由于光栅测量系统的综合技术性能优于其他4种,而且制造费用又比感应同步器、磁栅、球栅低,因此光栅发展得最快,技术性能最高,市场占有率最高,产业最大。
光栅在栅式测量系统中的占有率已超过80%,光栅长度测量系统的分辨力已覆盖微米级、亚微米级和纳米级,测量速度从60m/min,到480m/min。
测量长度从1m、3m 达到30m和100m。
光栅尺的工作原理工作原理光栅位置检测装置由光源、长光栅( 标尺光栅) 、短光栅( 指示光栅) 和光电元件等组成见下图。
根据光栅的工作原理分透射直线式和莫尔条纹式光栅两类。
1 .透射直线式光栅如下图所示。
它是用光电元件把两块光栅移动时产生的明暗变化转变为电流变化的方式。
长光栅装在机床移动部件上,称之为标尺光栅;短光栅装在机床固定部件上,称之为指示光栅。
标尺光栅和指示光栅均由窄矩形不透明的线纹和与其等宽的透明间隔组成。
当标尺光栅相对线纹垂直移动时,光源通过标尺光栅和指示光栅再由物镜聚焦射到光电元件上。
若指示光栅的线纹与标尺光栅透明间隔完全重合,光电元件接收到的光通量最小。
若指示光栅的线纹与标尺光栅的线纹完全重合,光电元件接收到的光通量最大。
因此,标尺光栅移动过程中,光电元件接收到的光通量忽大忽小,产生了近似正弦波的电流。
再用电子线路转变为数字以显示位移量。
为了辨别运动方向,指示光栅的线纹错开 1/ 4 栅距,并通过鉴向线路进行判别。
由于这种光栅只能透过单个透明间隔,所以光强度较弱,脉冲信号不强,往往在光栅线较粗的场合使用。
2 .莫尔条纹式光栅莫尔条纹的形成与光栅常数—栅距及光的波长有关,在栅距大小与波长十分接近时,莫尔条纹可由衍射光的干涉现象来解释。
而在栅距较波长大得多的场合( 粗光栅) ,衍射现象已不十分明显,莫尔条纹的产生则由于栅线遮光作用,故可用几何光学来说明。
在现场常见的是后一种光栅,现以此为例子加以介绍。
下图所示是用栅格斜置的长光栅,图中作为标尺光栅的栅线和X 轴垂直,而作为指示光栅的栅线与标尺光栅之间有一个小的倾斜角臼,两者间形成透光的( 图中a) 和不透光的( 图中b) 菱形条纹。
当两光栅沿X 轴作相对移动时,条纹将沿栅线方向移动( 横向莫尔条纹) 。
每变化一个栅距,透光部分将由 a 处移到b 处,a 处则完全遮断,于是在a 、b 两处轮流处于透光和遮光状态。
若在。
处放置一个光敏元件,则其上的光通量将随栅格的相对移动而呈三角形变化。