标尺光栅和读数头的作用是什么？
更新时间：2025-03-06 点击次数：87次
光栅尺中标尺光栅与读数头的作用解析。
一、标尺光栅的作用
1、测量基准
标尺光栅是光栅尺的核心测量基准，表面刻有密集且等距的精密线纹（栅距通常为20μm）。其长度决定了测量范围，常安装在机床移动部件（如工作台）上，随被测物体同步位移。
2、信号触发
当标尺光栅与读数头中的指示光栅发生相对移动时，两者通过光学干涉形成莫尔条纹，为后续信号转换提供原始光学信息。
二、读数头的作用
1、信号转换与输出
读数头内部集成光源、透镜、指示光栅、光电元件等组件。其作用包括：
将莫尔条纹的光学信号转换为正弦波电信号，并进一步处理为相位差90°的A、B两路方波信号，用于判断位移方向和距离。
输出Z相脉冲信号，用于机械系统归零或位置校准。
2、精度增强
通过电子细分技术（如4倍或50倍细分）提升分辨率。例如，栅距20μm经50倍细分后分辨率可达0.4μm。
三、标尺光栅与读数头的协同作用
1、高精度位移检测：两者配合实现微米级甚至亚微米级的位移测量，适用于数控机床闭环控制、精密仪器定位等场景。
2、动态反馈：实时监测移动部件的位移变化，通过信号反馈至控制系统，补偿加工误差（如刀具路径偏差）。
四、典型应用场景
1、数控机床：标尺光栅与读数头组合用于三轴运动控制，确保加工精度。
2、测量设备：在数显投影仪、影像测量仪中提供高分辨率位置反馈。
