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直线光栅尺实现直线位移的准确反馈

发布时间:2021-03-03   点击次数:609次
  直线电动机是高精度的电动机,位置精度有0.01μm〜10μm的多个等级。那么直线电机是如何实现直线位移的呢?那就得靠直线光栅尺了。
  直线光栅尺也称为光栅尺位移传感器(光栅尺传感器),是一种利用光栅的光学原理的测量反馈设备。光栅尺通常用于CNC机床的闭环伺服系统中,并可用于检测线性或角位移。测得的输出信号为数字脉冲,具有检测范围大,检测精度高,响应速度快的特点。例如,它常用于CNC机床中,以检测刀具和工件的坐标,观察和跟踪刀具的误差,从而在补偿刀具误差方面发挥作用。
 

直线光栅尺

  根据不同的制造方法和光学原理,线性光栅分为透射光栅和反射光栅。光栅尺由两部分组成:光栅尺和光栅读取头。标尺光栅一般固定在机床的固定部分上,光栅读取头安装在线性电动机上,指示光栅安装在光栅读取头上。光栅检测装置的关键部分是光栅读取头,它由光源,聚光镜,指示光栅,光电元件和调节机构组成。光栅读取头的结构形式很多。根据读取头的结构特点和使用场合,将其分为直接接收读取头(或硅光电管读取头,镜面读取头,光谱读取头,金属光栅反射读取头)。
  直线光栅尺测量位移的本质是用光栅尺作为标准尺来测量光栅的位置,高分辨率光栅尺通常更昂贵并且难以制造。为了提高系统的分辨率,有必要细分莫尔条纹。目前,电子细分方法主要用于光栅传感器系统。当两个光栅以微小的倾斜角重叠时,会在大致垂直于光栅划线的方向上产生莫尔条纹。随着光栅的移动,莫尔条纹也将上下移动。这样,光栅间距的测量值被转换为莫尔条纹的数量的测量值。
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