SINO KA300 光柵尺
具體成交價以合同協(xié)議為準(zhǔn)
- 公司名稱 蘇州市加野儀器有限公司
- 品牌
- 型號 SINO KA300
- 產(chǎn)地
- 廠商性質(zhì) 代理商
- 更新時間 2024/11/5 20:35:32
- 訪問次數(shù) 9813
產(chǎn)品標(biāo)簽
聯(lián)系方式：朱先生13862550227 查看聯(lián)系方式
聯(lián)系我們時請說明是化工儀器網(wǎng)上看到的信息，謝謝!
KA300光柵尺的實質(zhì)是以光柵柵距為一把標(biāo)準(zhǔn)尺子對位稱量進行測量。高分辨率的KA300光柵尺一般造價較貴,，且制造困難,。為了提高系統(tǒng)分辨率，需要對莫爾條紋進行細分,，目前(2006年)KA300光柵尺位移傳感器系統(tǒng)多采用電子細分方法,。當(dāng)兩塊光柵以微小傾角重疊時,，在與KA300光柵尺刻線大致垂直的方向上就會產(chǎn)生莫爾條紋，隨著KA300光柵尺的移動,，莫爾條紋也隨之上下移動,。這樣就把對KA300光柵尺柵距的測量轉(zhuǎn)換為對莫爾條紋個數(shù)的測量?！ ≡谝粋€莫爾條紋寬度內(nèi),，按照一定間隔放置4個光電器件就能實現(xiàn)電子細分與判向功能。例如,，柵線為50線對/mm的KA300光柵尺,，其光柵柵距為0.02mm，若采用四細分后便可得到分辨率為5μm的計數(shù)脈沖,，這在工業(yè)普通測控中已達到了很高精度,。由于位移是一個矢量，即要檢測其大小,，又要檢測其方向,，因此至少需要兩路相位不同的光電信號。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放構(gòu)成的差分放大器。由4個光敏器件獲得的4路光電信號分別送到2只差分放大器輸入端,，從差分放大器輸出的兩路信號其相位差為π/2,，為得到判向和計數(shù)脈沖，需對這兩路信號進行整形,，首先把它們整形為占空比為1：1的方波,。然后，通過對方波的相位進行判別比較,，就可以得到KA300光柵尺的移動方向,。通過對方波脈沖進行計數(shù)，可以得到KA300光柵尺的位移和速度,。
KA300光柵尺是精密的光柵測量系統(tǒng),適用于大量程的精密測量.尤其適用于測量,醫(yī)療設(shè)備,精密現(xiàn)代化加工設(shè)備.數(shù)控加工中心,，鏜床，鏜床,，鏜床,，自動卸貨機，金屬板壓制和焊接機,，機器人和自動化科技,，生產(chǎn)過程測量機器，線性產(chǎn)品,直線馬達,直線導(dǎo)軌定位等。
LE輸出信號為矩形方波,。A,，B相相差90°的兩路波形，能夠指示出移動距離以及方向,。零位信號間距50mm,。可選購RS422長線輸出,。
KA300光柵尺將直線的位移變化轉(zhuǎn)換為脈沖信號.脈沖信號的數(shù)量對應(yīng)移動的距離,，脈沖頻率則反應(yīng)了運動速度。LE本體部分由5只精密軸承,，玻璃光柵,，LED光照系統(tǒng)，鋁合金外殼組成,。
產(chǎn)品特點
KA300光柵尺供應(yīng)光學(xué)尺電子尺
KA300光柵尺,，屬光電傳感器，多運用在精密機加工和數(shù)控鏜床上,，用來精密測量物體的位移,，作用
是對刀具和工件的坐標(biāo)起一個檢測的作用,在數(shù)控鏜床中常用來觀察其是否走刀有誤差,以起到
一個補償?shù)毒叩倪\動的誤差的補償作用.
KA300光柵尺的實質(zhì)是以光柵柵距為一把標(biāo)準(zhǔn)尺子對位稱量進行測量。光柵移動產(chǎn)生的莫
爾條紋與電子電路以及單片機相結(jié)合來完成對位移量的自動測量,，它具有判別KA300光柵尺移動方向,、
預(yù)置初值、實現(xiàn)自動定位控制及過限報警,、自檢和掉電保護以及溫度誤差修正等功能,。
一,、KA300光柵尺特點：
1,、良好的電子技術(shù)及個性化設(shè)計；
2,、計數(shù)響應(yīng)速度快,，功能多；
3,、直接在數(shù)顯表上進行正弦,、余弦、正切函數(shù)等函數(shù)計算,；
4,、可以在X和Y方向進行自動刀具補償；
5,、堅固耐用的合金外殼,，不易刮傷，且美觀大方；
6,、電源和信號抗干擾能力強,；
7、優(yōu)質(zhì)耐用的按鍵面板,，且更換簡單,、方便。
二,、KA300光柵尺用途：
主要應(yīng)用于直線移動導(dǎo)軌機構(gòu),，可實現(xiàn)移動量的精確顯示和自動控制，廣泛應(yīng)用于鏜床加
工和儀器的精密測量,?？晒┎煌?guī)格的各類鏜床、儀器數(shù)字化改造選用,，還可根據(jù)用戶的特殊
需要進行特殊制作,。
數(shù)顯裝置由傳感器與數(shù)顯表兩大部分組成。通過傳感器把有形的位置信息轉(zhuǎn)換成電信號,，經(jīng)過
處理后以數(shù)字形式顯示出來,。產(chǎn)品分為QH-200型(小型尺)、QH-400型(標(biāo)準(zhǔn)型),、QH-600型
(大型尺),，輸出波形為單方波、雙方波,、正弦等多種波形方式,，配備的電箱有：1、DRO2M和
DRO3M多功能鏜床用的兩軸和三軸數(shù)顯表,，可以用于大多數(shù)的設(shè)備,、也可以用于鏜床和鏜床；2
,、DRO2L和DRO2G是針對鏜床和鏜床而開發(fā)的數(shù)顯表,；3、DRO3E是為火花機開發(fā)的數(shù)顯
表,。
三,、KA300光柵尺技術(shù)參數(shù)：
1、電壓范圍：AC80V∽260V50HZ∽60HZ
2,、功耗：25VA
3,、工作溫度：0°C∽45°C
5、相對濕度：<90%(20±5°C)
6,、重量：約3.2kg
7,、坐標(biāo)數(shù)：二坐標(biāo),、三坐標(biāo)
8、顯示：帶符號7位顯示(兩軸或三軸)數(shù)據(jù),，信息窗采用8位米字顯示符號輸出
9,、倍頻數(shù)：4X
10、顯示箱允許輸入信號：TTL方波
11,、允許輸入信號頻率：>100KHz
12,、長度分辨率：10μm、5μm,、2μm,、1μm、0.5μm
13,、操作鍵盤：密封薄膜式輕觸按鍵
14,、KA300光柵尺：柵距為0.02mm，供電電源為±5V,，輸出兩路相差90°的TTL方波信號(帶零位信號
),，電流50mA(精度有±3μm、±5μm,、±10μm)
四,、KA300光柵尺功能基本功能：
1、清零,；2,、預(yù)置數(shù)；3,、公/英制轉(zhuǎn)換,；4、/相對坐標(biāo)轉(zhuǎn)換/200組用戶坐標(biāo)顯示,；5,、停電
記憶；6,、“1/2”值功能鍵顯示,；7,、線性誤差修正,；8、睡眠關(guān)機(DRO—3E數(shù)顯箱無此功能)
9,、200點輔助零位功能,；10、自動尋找零位功能
KA300光柵尺具有單層及雙層防護密封條：采用特殊的耐油,、耐蝕,、高彈性及抗老化塑膠,，防水、防塵性能優(yōu)異,，使用壽命長,。防護等級達到IP53。
KA300光柵尺具有可靠的光學(xué)測量系統(tǒng)：滑動部件采用已被驗證為zui可靠耐用的高精度五軸承系統(tǒng)設(shè)計,，保證光學(xué)機械系統(tǒng)的穩(wěn)定性,，具有優(yōu)異的重復(fù)定位性和高等級的測量精度。
光柵玻璃尺：采用良好的光柵制作技術(shù),，可制作各種規(guī)格的高精度光柵玻璃尺,，zui長可做到3000mm(不接長)。
KA300光柵尺產(chǎn)品用途
拉桿連接,，安裝極為方便,，讀數(shù)頭用精密軸承沿標(biāo)尺定向，自由移動時通過拉桿連接,，能準(zhǔn)確計量,。可實現(xiàn)遠端推拉讀數(shù)頭準(zhǔn)確計量,，適用于讀數(shù)頭無法直接固定的場合,。
TTL、EIA-422信號集電極開路輸出,，方便與可編程控制器接口,。
(注：不配套拉桿，只配套傳感器和連接塊)
KA300光柵尺：分為敞開式和封閉式兩類,。其中敞開式為高精度型,，產(chǎn)品型號為JCT，輸出波形為正弦波,，主要用于精密儀器的數(shù)字化改造,，zui高分辨率可達0.1um。封閉式則主要用于普通鏜床,、儀器的數(shù)字化改造,，輸出波形為方波，按外形分類可分為小型尺,、標(biāo)準(zhǔn)尺,、大型尺三類，型號分別為JCXF型,、JCXE型,、JCXG型，其中大型尺(JCXG型)zui長可做到3000mm,，分辨率有0.5μ,、1μ,、2μ、5μ,、10μ,。此外根據(jù)用戶需求，可提供各種安裝附件以方便系統(tǒng)安裝,。
一,、KA300光柵尺應(yīng)用
線位移KA300光柵尺數(shù)顯系統(tǒng)主要應(yīng)用于直線移動導(dǎo)軌機構(gòu)或精密位移量的測量，可實現(xiàn)移動量的高精確顯示和自動控制,，
已廣泛應(yīng)用于鏜床加工和儀器的精密測量,。目前該產(chǎn)品已形成多種系列，品種齊全,，制作精巧,，技術(shù)精良，可供不同規(guī)格的
各類鏜床,、儀器數(shù)字化改造選用,，還可根據(jù)用戶的特殊需要進行特殊制作。配套相應(yīng)的數(shù)顯系統(tǒng)可以用于鏜床改造,、鏜床改造,、
鏜床改造、鏜床改造,、火花機改造,、鉆床改造、坐標(biāo)測量,、投影測量等,。
二、KA300光柵尺分類
1,、按外型分大型尺：QH-200QH-400QH-600QH-800
2,、按分辨率分有：0.2u----25u
3、按供電電壓分有：5V----24V
4,、按輸出信號分有TTL方波,、TTL方波、HTL方波(5V,、12V,、15V、24V),、RS422信號,、正弦電壓信號1Vp-p
三,、KA300光柵尺詳細說明
柵距：0.01mm(100線對/mm),、0.02mm(50線對/mm),、0.04mm(25線對/mm)
精度：±0.008mm、±0.01mm,、±0.015mm,、(20℃1000mm)
參考標(biāo)記：間隔25mm、間隔50mm,、間隔100mm,、間隔200mm、或全量程任意位置設(shè)一個位置參考點(ABS)
量程：1000mm以內(nèi)任意選擇
分辨率：0.2u---25u響應(yīng)速度：25m/min,、60m/min
工作溫度：0-45℃存儲溫度：-40℃-55℃
KA300光柵尺：光柵是結(jié)合數(shù)碼科技與傳統(tǒng)印刷的技術(shù),，能在特制的膠片上顯現(xiàn)不同的特殊效果。在平面上展示栩栩如生的立體世界,，電影般的流暢動畫片段,，匪夷所思的幻變效果。
KA300光柵尺是一張由條狀透鏡組成的薄片,，當(dāng)我們從鏡頭的一邊看過去,，將看到在薄片另一面上的一條很細的線條上的圖像，而這條線的位置則由觀察角度來決定,。如果我們將這數(shù)幅在不同線條上的圖像,，對應(yīng)于每個透鏡的寬度，分別按順序分行排列印刷在光柵薄片的背面上,，當(dāng)我們從不同角度通過透鏡觀察,，將看到不同的圖像。
KA300光柵尺其實起到的作用是對刀具和工件的坐標(biāo)起一個檢測的作用,在數(shù)控鏜床中常用來觀察其是否走刀有誤差,以起到一個補償?shù)毒叩倪\動的誤差的補償作用.其實就象人眼睛看到我切割偏沒偏的作用.然后可以給手起到一個是否要調(diào)整我是否要改變用力的標(biāo)準(zhǔn).
相當(dāng)于眼睛.
一,、引言
目前在精密機加工和數(shù)控機庫中采用的精密位稱數(shù)控系統(tǒng)框圖如圖1所示,。
隨著電子技術(shù)和單片機技術(shù)的發(fā)展，KA300光柵尺在位移測量系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用,，并逐步向智能化方向轉(zhuǎn)化,。
圖2是利用KA300光柵尺構(gòu)成的位移量自動測量系統(tǒng)原理示意圖。該系統(tǒng)采用KA300光柵尺移動產(chǎn)生的莫爾條紋與電子電路以及單片機相結(jié)合來完成對位移量的自動測量,，它具有判別光柵移動方向,、預(yù)置初值、實現(xiàn)自動定位控制及過限報警,、自檢和掉電保護以及溫度誤差修正等功能,。下面對該系統(tǒng)的工作原理及設(shè)計思想作以介紹。
二,、電子細分與判向電路
KA300光柵尺的實質(zhì)是以光柵柵距為一把標(biāo)準(zhǔn)尺子對位稱量進行測量,。目前高分辨率的KA300光柵尺一般造價較貴，且制造困難,。為了提高系統(tǒng)分辨率,，需要對莫爾條紋進行細分,，本系統(tǒng)采用了電子細分方法。當(dāng)兩塊光柵以微小傾角重疊時,，在與光柵刻線大致垂直的方向上就會產(chǎn)生莫爾條紋,，隨著光柵的移動，莫爾條紋也隨之上下移動,。這樣就把對光柵柵距的測量轉(zhuǎn)換為對莫爾條紋個數(shù)的測量,，同量莫爾條紋又具有光學(xué)放大作用，其放大倍數(shù)為：
(1)
式中：W為莫爾條紋寬度,；d為光柵柵距(節(jié)距),；θ為兩塊光柵的夾角，rad
在一個莫爾條紋寬度內(nèi),，按照一定間隔放置4個光電器件就能實現(xiàn)電子細分與羊向功能,。本系統(tǒng)采用的KA300光柵尺柵線為50線對/mm，其光柵柵距為0.02mm,，若采用四細分后便可得到分辨率為5μm的計數(shù)脈沖,，這在一般工業(yè)測控中已達到了很高精度。由于位移是一個矢量,，即要檢測其大小,，又要檢測其方向，因此至少需要兩路相位不同的光電信號,。為了消除共模干擾,、直流分量和偶次諧波，我們采用了由低漂移運放構(gòu)成的差分放大器,。由4個滏電器件獲得的4路光電信號分別送到2只差分放大器輸入端,，從差分放大器輸出的兩路信號其相位差為π/2，為得到判向和計數(shù)脈沖,，需對這兩路信號進行整形,，首先把它們整形為占空比為1：1的方波，經(jīng)由兩個與或非門74LS54芯片組成的四細分判向電路輸入可逆計數(shù)器,，zui后送入由8031組成的單片機系統(tǒng)中進行處理,。
三、單片機與接口電路
為實現(xiàn)可逆計數(shù)和提高測量速度,，系統(tǒng)采用了193可逆計數(shù)器,。假設(shè)工作平臺運行速度為v，光柵傳感器柵距為d,，細分數(shù)為N,，則計數(shù)脈沖的頻率為：
(2)
若v=1m/s,d=20μm,N=20，則f=1MHz，對應(yīng)計數(shù)時間間隔為1,，顯然對于8031單片機系統(tǒng)的響應(yīng)為2μs是不能勝任的,。經(jīng)可逆計數(shù)器分頻后，可大大地提高測量速度,。
由于193是4位二進制輸出,，為與單片機接口,，把兩片193采用了級聯(lián)的方式,，這樣zui多可計255個脈沖，若再來脈沖,，進位端或借位端將輸出一個脈沖送到單片機T0,、T1端計數(shù)，保證送到8031的信號不丟失,。
本系統(tǒng)長度zui大可測幾米(由光柵實際長度決定),，zui小分辨率為μm級，需要7個顯示數(shù)據(jù),。正向運行時不顯示符號,，反向運行時需顯示"-"號，所以連同符號位,，共需8個顯示塊,。為了符全人們應(yīng)用習(xí)慣，顯示塊選用共陰極LED,。
為實現(xiàn)測量系統(tǒng)的智能化,，設(shè)置了一個2×8方式鍵盤矩陣，其中包括0～9共10個數(shù)字鍵和6個功能鍵：L/A長度/角度轉(zhuǎn)稱功能鍵,；/-符號轉(zhuǎn)換功能鍵,；ΔT溫度誤差修正功能鍵；EXE執(zhí)行鍵,；ENT預(yù)置鍵CE(清零鍵),。鍵盤、顯示器與單片機之間通過一個接口芯片8155來連接,。其中,，8155的PA口設(shè)置轔基本輸出方式，作為8位LED顯示的段碼線,；PB口設(shè)為輸出方式,，作為8位LED的位選線；PC口設(shè)為輸入方式,，作為鍵盤的行掃描線,。PB口俠選線每次選通1位顯示，每次顯示1ms，由于人眼視覺惰性,，可產(chǎn)生8位顯示塊同時顯示現(xiàn)象,。
由于從前置電路74LS54出來的脈沖經(jīng)過2片193分頻后，直接進入8031的僅為大于255的"大"數(shù),，而小于255的"小"數(shù)是由兩片193輸出通過I/O接口輸入到8031內(nèi)部處理,，這個I/O接口芯片是通過擴展一片8255實現(xiàn)的。其中,，8255PB口設(shè)為基本輸入方式,，PB0-PB3作為1#193輸入，PB4～PB7作為2#193輸入,。PA口,、PC口的低位設(shè)為輸出，作為系統(tǒng)并行BCD碼輸出,。由于8031單片機無內(nèi)ROM,，應(yīng)外擴展一片2732(4kEPROM)。只用PSEN片選,，不必增加地址譯碼,。為鎖存8031P0口輸入的地址信號，在8031和2732之間需加一片74LS373地址鎖存器,。
四,、軟件設(shè)計
根據(jù)硬件電路和系統(tǒng)功能要求，我們設(shè)計了軟件程序,，由于采用了溫度誤差修正子程序,，可使檢測的精度得到大大提高。光柵傳感器是光機電一體化結(jié)構(gòu),，KA300光柵尺是由玻璃制做,，外殼是由型鋁材料。當(dāng)環(huán)境溫度變化時,，必然會引起結(jié)構(gòu)尺寸改變導(dǎo)致光柵柵距的變化,，帶來檢測誤差。設(shè)定環(huán)境溫度為20℃時為檢測標(biāo)準(zhǔn)值,，與標(biāo)準(zhǔn)值比較測出溫度變化時帶來的位移誤差值,，KA300光柵尺即時測出位移誤差一溫度特殊性性曲線，由特性曲線擬合出誤差一溫度方程式,，作為軟件溫度誤差修正的基礎(chǔ),。本系統(tǒng)軟件采用模塊化結(jié)構(gòu)，軟件編制簡潔,，緊湊合理,。
五、結(jié)論
根據(jù)上述硬件電路和軟件設(shè)計，經(jīng)實驗測試,，KA300光柵尺系統(tǒng)的測精度可優(yōu)于±5μm,，目前，我們研制的利用光柵傳感器進行長度,、角度自動測量的智能儀表已形成系列產(chǎn)品,，分辨率可從20μm到1μm，具有性能穩(wěn)定,、抗干擾能力強,、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊,、成本低等優(yōu)點,，已成功地應(yīng)用于機庫改造和相關(guān)的光電尺寸與位置檢測系統(tǒng)中,。
KA300光柵尺位移傳感器的介紹
一,、位移傳感器基本原理
光柵KA300光柵尺位移傳感器的工作原理，是由一對光柵副中的主光柵(即標(biāo)尺光柵)和副光柵(即指示光柵)進行相對位移時,，在光的干涉與衍射共同作用下產(chǎn)生黑白相間(或明暗相間)的規(guī)則條紋圖形,，稱之為莫爾條紋。經(jīng)過光電器件轉(zhuǎn)換使黑白(或明暗)相同的條紋轉(zhuǎn)換成正弦波變化的電信號,，再經(jīng)過放大器放大,，整形電路整形后，得到兩路相差為90o的正弦波或方波,，送入光柵數(shù)顯表計數(shù)顯示,。
二、KA300光柵尺移傳感器安裝方式
光柵KA300光柵尺線位移傳感器的安裝比較靈活,，可安裝在鏜床的不同部位,。
一般將主尺安裝在鏜床的工作臺(滑板)上，隨鏜床走刀而動,，讀數(shù)頭固定在床身上,，盡可能使讀數(shù)頭安裝在主尺的下方。其安裝方式的選擇必須注意切屑,、切削液及油液的濺落方向,。如果由于安裝位置限制必須采用讀數(shù)頭朝上的方式安裝時，則必須增加輔助密封裝置,。另外,，一般情況下，讀數(shù)頭應(yīng)盡量安裝在相對鏜床靜止部件上,，此時輸出導(dǎo)線不移動易固定,，而尺身則應(yīng)安裝在相對鏜床運動的部件上(如滑板)。
1、KA300光柵尺位移傳感器安裝基面
安裝線KA300光柵尺位移傳感器時,，不能直接將傳感器安裝在粗糙不平的鏜床身上,，更不能安裝在打底涂漆的鏜床身上。光柵主尺及讀數(shù)頭分別安裝在鏜床相對運動的兩個部件上,。用千分表檢查鏜床工作臺的主尺安裝面與導(dǎo)軌運動的方向平行度,。千分表固定在床身上，移動工作臺,，要求達到平行度為0.1mm/1000mm以內(nèi),。如果不能達到這個要求，則需設(shè)計加工一件KA300光柵尺基座,?；笞龅剑孩賾?yīng)加一根與KA300光柵尺尺身長度相等的基座(基座長出KA300光柵尺50mm左右)。②該基座通過銑,、磨工序加工,，保證其平面平行度0.1mm/1000mm以內(nèi)。另外,，還需加工一件與尺身基座等高的讀數(shù)頭基座,。讀數(shù)頭的基座與尺身的基座總共誤差不得大于±0.2mm。安裝時,，調(diào)整讀數(shù)頭位置,，達到讀數(shù)頭與KA300光柵尺尺身的平行度為0.1mm左右，讀數(shù)頭與KA300光柵尺尺身之間的間距為1~1.5mm左右,。
2,、KA300光柵尺位移傳感器主尺安裝
將光柵主尺用M4螺釘上在鏜床安裝的工作臺安裝面上，但不要上緊,，把千分表固定在床身上,，移動工作臺(主尺與工作臺同時移動)。用千分表測量主尺平面與鏜床導(dǎo)軌運動方向的平行度,，調(diào)整主尺M4螺釘位置,，使主尺平行度滿足0.1mm/1000mm以內(nèi)時，把M2螺釘*上緊,。在安裝光柵主尺時,，應(yīng)注意如下三點：
(1)在裝KA300光柵尺主尺時，如安裝超過1.5M以上的光柵時,，不能象橋梁式只安裝兩端頭,，尚需在整個主尺尺身中有支撐。
(2)在有基座情況下安裝好后,，用一個卡子卡住尺身中點(或幾點),。
(3)不能安裝卡子時,，用玻璃膠粘住KA300光柵尺身，使基尺與主尺固定好,。
3,、位移傳感器讀數(shù)頭的安裝
在安裝讀數(shù)頭時，首先應(yīng)保證讀數(shù)頭的基面達到安裝要求,，然后再安裝讀數(shù)頭,，其安裝方法與主尺相似。zui后調(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
KA300光柵尺是精密的光柵測量系統(tǒng),適用于大量程的精密測量.尤其適用于測量,醫(yī)療設(shè)備,精密現(xiàn)代化加工設(shè)備.數(shù)控加工中心,，鏜床，鏜床,，鏜床,，自動卸貨機，金屬板壓制和焊接機,，機器人和自動化科技,，生產(chǎn)過程測量機器，線性產(chǎn)品,直線馬達,直線導(dǎo)軌定位等。
LE輸出信號為矩形方波,。A,，B相相差90°的兩路波形，能夠指示出移動距離以及方向,。零位信號間距50mm,。可選購RS422長線輸出,。
KA300光柵尺將直線的位移變化轉(zhuǎn)換為脈沖信號.脈沖信號的數(shù)量對應(yīng)移動的距離,，脈沖頻率則反應(yīng)了運動速度。LE本體部分由5只精密軸承,，玻璃光柵,，LED光照系統(tǒng)，鋁合金外殼組成,。
產(chǎn)品特點
KA300光柵尺供應(yīng)光學(xué)尺電子尺
KA300光柵尺,，屬光電傳感器，多運用在精密機加工和數(shù)控鏜床上,，用來精密測量物體的位移,，作用
是對刀具和工件的坐標(biāo)起一個檢測的作用,在數(shù)控鏜床中常用來觀察其是否走刀有誤差,以起到
一個補償?shù)毒叩倪\動的誤差的補償作用.
KA300光柵尺的實質(zhì)是以光柵柵距為一把標(biāo)準(zhǔn)尺子對位稱量進行測量。光柵移動產(chǎn)生的莫
爾條紋與電子電路以及單片機相結(jié)合來完成對位移量的自動測量,，它具有判別KA300光柵尺移動方向,、
預(yù)置初值、實現(xiàn)自動定位控制及過限報警,、自檢和掉電保護以及溫度誤差修正等功能,。
一,、KA300光柵尺特點：
1,、良好的電子技術(shù)及個性化設(shè)計；
2,、計數(shù)響應(yīng)速度快,，功能多；
3,、直接在數(shù)顯表上進行正弦,、余弦、正切函數(shù)等函數(shù)計算,；
4,、可以在X和Y方向進行自動刀具補償；
5,、堅固耐用的合金外殼,，不易刮傷，且美觀大方；
6,、電源和信號抗干擾能力強,；
7、優(yōu)質(zhì)耐用的按鍵面板,，且更換簡單,、方便。
二,、KA300光柵尺用途：
主要應(yīng)用于直線移動導(dǎo)軌機構(gòu),，可實現(xiàn)移動量的精確顯示和自動控制，廣泛應(yīng)用于鏜床加
工和儀器的精密測量,?？晒┎煌?guī)格的各類鏜床、儀器數(shù)字化改造選用,，還可根據(jù)用戶的特殊
需要進行特殊制作,。
數(shù)顯裝置由傳感器與數(shù)顯表兩大部分組成。通過傳感器把有形的位置信息轉(zhuǎn)換成電信號,，經(jīng)過
處理后以數(shù)字形式顯示出來,。產(chǎn)品分為QH-200型(小型尺)、QH-400型(標(biāo)準(zhǔn)型),、QH-600型
(大型尺),，輸出波形為單方波、雙方波,、正弦等多種波形方式,，配備的電箱有：1、DRO2M和
DRO3M多功能鏜床用的兩軸和三軸數(shù)顯表,，可以用于大多數(shù)的設(shè)備,、也可以用于鏜床和鏜床；2
,、DRO2L和DRO2G是針對鏜床和鏜床而開發(fā)的數(shù)顯表,；3、DRO3E是為火花機開發(fā)的數(shù)顯
表,。
三,、KA300光柵尺技術(shù)參數(shù)：
1、電壓范圍：AC80V∽260V50HZ∽60HZ
2,、功耗：25VA
3,、工作溫度：0°C∽45°C
5、相對濕度：<90%(20±5°C)
6,、重量：約3.2kg
7,、坐標(biāo)數(shù)：二坐標(biāo),、三坐標(biāo)
8、顯示：帶符號7位顯示(兩軸或三軸)數(shù)據(jù),，信息窗采用8位米字顯示符號輸出
9,、倍頻數(shù)：4X
10、顯示箱允許輸入信號：TTL方波
11,、允許輸入信號頻率：>100KHz
12,、長度分辨率：10μm、5μm,、2μm,、1μm、0.5μm
13,、操作鍵盤：密封薄膜式輕觸按鍵
14,、KA300光柵尺：柵距為0.02mm，供電電源為±5V,，輸出兩路相差90°的TTL方波信號(帶零位信號
),，電流50mA(精度有±3μm、±5μm,、±10μm)
四,、KA300光柵尺功能基本功能：
1、清零,；2,、預(yù)置數(shù)；3,、公/英制轉(zhuǎn)換,；4、/相對坐標(biāo)轉(zhuǎn)換/200組用戶坐標(biāo)顯示,；5,、停電
記憶；6,、“1/2”值功能鍵顯示,；7,、線性誤差修正,；8、睡眠關(guān)機(DRO—3E數(shù)顯箱無此功能)
9,、200點輔助零位功能,；10、自動尋找零位功能
KA300光柵尺具有單層及雙層防護密封條：采用特殊的耐油,、耐蝕,、高彈性及抗老化塑膠,，防水、防塵性能優(yōu)異,，使用壽命長,。防護等級達到IP53。
KA300光柵尺具有可靠的光學(xué)測量系統(tǒng)：滑動部件采用已被驗證為zui可靠耐用的高精度五軸承系統(tǒng)設(shè)計,，保證光學(xué)機械系統(tǒng)的穩(wěn)定性,，具有優(yōu)異的重復(fù)定位性和高等級的測量精度。
光柵玻璃尺：采用良好的光柵制作技術(shù),，可制作各種規(guī)格的高精度光柵玻璃尺,，zui長可做到3000mm(不接長)。
KA300光柵尺產(chǎn)品用途
拉桿連接,，安裝極為方便,，讀數(shù)頭用精密軸承沿標(biāo)尺定向，自由移動時通過拉桿連接,，能準(zhǔn)確計量,。可實現(xiàn)遠端推拉讀數(shù)頭準(zhǔn)確計量,，適用于讀數(shù)頭無法直接固定的場合,。
TTL、EIA-422信號集電極開路輸出,，方便與可編程控制器接口,。
(注：不配套拉桿，只配套傳感器和連接塊)
KA300光柵尺：分為敞開式和封閉式兩類,。其中敞開式為高精度型,，產(chǎn)品型號為JCT，輸出波形為正弦波,，主要用于精密儀器的數(shù)字化改造,，zui高分辨率可達0.1um。封閉式則主要用于普通鏜床,、儀器的數(shù)字化改造,，輸出波形為方波，按外形分類可分為小型尺,、標(biāo)準(zhǔn)尺,、大型尺三類，型號分別為JCXF型,、JCXE型,、JCXG型，其中大型尺(JCXG型)zui長可做到3000mm,，分辨率有0.5μ,、1μ,、2μ、5μ,、10μ,。此外根據(jù)用戶需求，可提供各種安裝附件以方便系統(tǒng)安裝,。
一,、KA300光柵尺應(yīng)用
線位移KA300光柵尺數(shù)顯系統(tǒng)主要應(yīng)用于直線移動導(dǎo)軌機構(gòu)或精密位移量的測量，可實現(xiàn)移動量的高精確顯示和自動控制,，
已廣泛應(yīng)用于鏜床加工和儀器的精密測量,。目前該產(chǎn)品已形成多種系列，品種齊全,，制作精巧,，技術(shù)精良，可供不同規(guī)格的
各類鏜床,、儀器數(shù)字化改造選用,，還可根據(jù)用戶的特殊需要進行特殊制作。配套相應(yīng)的數(shù)顯系統(tǒng)可以用于鏜床改造,、鏜床改造,、
鏜床改造、鏜床改造,、火花機改造,、鉆床改造、坐標(biāo)測量,、投影測量等,。
二、KA300光柵尺分類
1,、按外型分大型尺：QH-200QH-400QH-600QH-800
2,、按分辨率分有：0.2u----25u
3、按供電電壓分有：5V----24V
4,、按輸出信號分有TTL方波,、TTL方波、HTL方波(5V,、12V,、15V、24V),、RS422信號,、正弦電壓信號1Vp-p
三,、KA300光柵尺詳細說明
柵距：0.01mm(100線對/mm),、0.02mm(50線對/mm),、0.04mm(25線對/mm)
精度：±0.008mm、±0.01mm,、±0.015mm,、(20℃1000mm)
參考標(biāo)記：間隔25mm、間隔50mm,、間隔100mm,、間隔200mm、或全量程任意位置設(shè)一個位置參考點(ABS)
量程：1000mm以內(nèi)任意選擇
分辨率：0.2u---25u響應(yīng)速度：25m/min,、60m/min
工作溫度：0-45℃存儲溫度：-40℃-55℃
KA300光柵尺：光柵是結(jié)合數(shù)碼科技與傳統(tǒng)印刷的技術(shù),，能在特制的膠片上顯現(xiàn)不同的特殊效果。在平面上展示栩栩如生的立體世界,，電影般的流暢動畫片段,，匪夷所思的幻變效果。
KA300光柵尺是一張由條狀透鏡組成的薄片,，當(dāng)我們從鏡頭的一邊看過去,，將看到在薄片另一面上的一條很細的線條上的圖像，而這條線的位置則由觀察角度來決定,。如果我們將這數(shù)幅在不同線條上的圖像,，對應(yīng)于每個透鏡的寬度，分別按順序分行排列印刷在光柵薄片的背面上,，當(dāng)我們從不同角度通過透鏡觀察,，將看到不同的圖像。
KA300光柵尺其實起到的作用是對刀具和工件的坐標(biāo)起一個檢測的作用,在數(shù)控鏜床中常用來觀察其是否走刀有誤差,以起到一個補償?shù)毒叩倪\動的誤差的補償作用.其實就象人眼睛看到我切割偏沒偏的作用.然后可以給手起到一個是否要調(diào)整我是否要改變用力的標(biāo)準(zhǔn).
相當(dāng)于眼睛.
一,、引言
目前在精密機加工和數(shù)控機庫中采用的精密位稱數(shù)控系統(tǒng)框圖如圖1所示,。
隨著電子技術(shù)和單片機技術(shù)的發(fā)展，KA300光柵尺在位移測量系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用,，并逐步向智能化方向轉(zhuǎn)化,。
圖2是利用KA300光柵尺構(gòu)成的位移量自動測量系統(tǒng)原理示意圖。該系統(tǒng)采用KA300光柵尺移動產(chǎn)生的莫爾條紋與電子電路以及單片機相結(jié)合來完成對位移量的自動測量,，它具有判別光柵移動方向,、預(yù)置初值、實現(xiàn)自動定位控制及過限報警,、自檢和掉電保護以及溫度誤差修正等功能,。下面對該系統(tǒng)的工作原理及設(shè)計思想作以介紹。
二,、電子細分與判向電路
KA300光柵尺的實質(zhì)是以光柵柵距為一把標(biāo)準(zhǔn)尺子對位稱量進行測量,。目前高分辨率的KA300光柵尺一般造價較貴，且制造困難,。為了提高系統(tǒng)分辨率,，需要對莫爾條紋進行細分,，本系統(tǒng)采用了電子細分方法。當(dāng)兩塊光柵以微小傾角重疊時,，在與光柵刻線大致垂直的方向上就會產(chǎn)生莫爾條紋,，隨著光柵的移動，莫爾條紋也隨之上下移動,。這樣就把對光柵柵距的測量轉(zhuǎn)換為對莫爾條紋個數(shù)的測量,，同量莫爾條紋又具有光學(xué)放大作用，其放大倍數(shù)為：
(1)
式中：W為莫爾條紋寬度,；d為光柵柵距(節(jié)距),；θ為兩塊光柵的夾角，rad
在一個莫爾條紋寬度內(nèi),，按照一定間隔放置4個光電器件就能實現(xiàn)電子細分與羊向功能,。本系統(tǒng)采用的KA300光柵尺柵線為50線對/mm，其光柵柵距為0.02mm,，若采用四細分后便可得到分辨率為5μm的計數(shù)脈沖,，這在一般工業(yè)測控中已達到了很高精度。由于位移是一個矢量,，即要檢測其大小,，又要檢測其方向，因此至少需要兩路相位不同的光電信號,。為了消除共模干擾,、直流分量和偶次諧波，我們采用了由低漂移運放構(gòu)成的差分放大器,。由4個滏電器件獲得的4路光電信號分別送到2只差分放大器輸入端,，從差分放大器輸出的兩路信號其相位差為π/2，為得到判向和計數(shù)脈沖,，需對這兩路信號進行整形,，首先把它們整形為占空比為1：1的方波，經(jīng)由兩個與或非門74LS54芯片組成的四細分判向電路輸入可逆計數(shù)器,，zui后送入由8031組成的單片機系統(tǒng)中進行處理,。
三、單片機與接口電路
為實現(xiàn)可逆計數(shù)和提高測量速度,，系統(tǒng)采用了193可逆計數(shù)器,。假設(shè)工作平臺運行速度為v，光柵傳感器柵距為d,，細分數(shù)為N,，則計數(shù)脈沖的頻率為：
(2)
若v=1m/s,d=20μm,N=20，則f=1MHz，對應(yīng)計數(shù)時間間隔為1,，顯然對于8031單片機系統(tǒng)的響應(yīng)為2μs是不能勝任的,。經(jīng)可逆計數(shù)器分頻后，可大大地提高測量速度,。
由于193是4位二進制輸出,，為與單片機接口,，把兩片193采用了級聯(lián)的方式,，這樣zui多可計255個脈沖，若再來脈沖,，進位端或借位端將輸出一個脈沖送到單片機T0,、T1端計數(shù)，保證送到8031的信號不丟失,。
本系統(tǒng)長度zui大可測幾米(由光柵實際長度決定),，zui小分辨率為μm級，需要7個顯示數(shù)據(jù),。正向運行時不顯示符號,，反向運行時需顯示"-"號，所以連同符號位,，共需8個顯示塊,。為了符全人們應(yīng)用習(xí)慣，顯示塊選用共陰極LED,。
為實現(xiàn)測量系統(tǒng)的智能化,，設(shè)置了一個2×8方式鍵盤矩陣，其中包括0～9共10個數(shù)字鍵和6個功能鍵：L/A長度/角度轉(zhuǎn)稱功能鍵,；/-符號轉(zhuǎn)換功能鍵,；ΔT溫度誤差修正功能鍵；EXE執(zhí)行鍵,；ENT預(yù)置鍵CE(清零鍵),。鍵盤、顯示器與單片機之間通過一個接口芯片8155來連接,。其中,，8155的PA口設(shè)置轔基本輸出方式，作為8位LED顯示的段碼線,；PB口設(shè)為輸出方式,，作為8位LED的位選線；PC口設(shè)為輸入方式,，作為鍵盤的行掃描線,。PB口俠選線每次選通1位顯示，每次顯示1ms，由于人眼視覺惰性,，可產(chǎn)生8位顯示塊同時顯示現(xiàn)象,。
由于從前置電路74LS54出來的脈沖經(jīng)過2片193分頻后，直接進入8031的僅為大于255的"大"數(shù),，而小于255的"小"數(shù)是由兩片193輸出通過I/O接口輸入到8031內(nèi)部處理,，這個I/O接口芯片是通過擴展一片8255實現(xiàn)的。其中,，8255PB口設(shè)為基本輸入方式,，PB0-PB3作為1#193輸入，PB4～PB7作為2#193輸入,。PA口,、PC口的低位設(shè)為輸出，作為系統(tǒng)并行BCD碼輸出,。由于8031單片機無內(nèi)ROM,，應(yīng)外擴展一片2732(4kEPROM)。只用PSEN片選,，不必增加地址譯碼,。為鎖存8031P0口輸入的地址信號，在8031和2732之間需加一片74LS373地址鎖存器,。
四,、軟件設(shè)計
根據(jù)硬件電路和系統(tǒng)功能要求，我們設(shè)計了軟件程序,，由于采用了溫度誤差修正子程序,，可使檢測的精度得到大大提高。光柵傳感器是光機電一體化結(jié)構(gòu),，KA300光柵尺是由玻璃制做,，外殼是由型鋁材料。當(dāng)環(huán)境溫度變化時,，必然會引起結(jié)構(gòu)尺寸改變導(dǎo)致光柵柵距的變化,，帶來檢測誤差。設(shè)定環(huán)境溫度為20℃時為檢測標(biāo)準(zhǔn)值,，與標(biāo)準(zhǔn)值比較測出溫度變化時帶來的位移誤差值,，KA300光柵尺即時測出位移誤差一溫度特殊性性曲線，由特性曲線擬合出誤差一溫度方程式,，作為軟件溫度誤差修正的基礎(chǔ),。本系統(tǒng)軟件采用模塊化結(jié)構(gòu)，軟件編制簡潔,，緊湊合理,。
五、結(jié)論
根據(jù)上述硬件電路和軟件設(shè)計，經(jīng)實驗測試,，KA300光柵尺系統(tǒng)的測精度可優(yōu)于±5μm,，目前，我們研制的利用光柵傳感器進行長度,、角度自動測量的智能儀表已形成系列產(chǎn)品,，分辨率可從20μm到1μm，具有性能穩(wěn)定,、抗干擾能力強,、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊,、成本低等優(yōu)點,，已成功地應(yīng)用于機庫改造和相關(guān)的光電尺寸與位置檢測系統(tǒng)中,。
KA300光柵尺位移傳感器的介紹
一,、位移傳感器基本原理
光柵KA300光柵尺位移傳感器的工作原理，是由一對光柵副中的主光柵(即標(biāo)尺光柵)和副光柵(即指示光柵)進行相對位移時,，在光的干涉與衍射共同作用下產(chǎn)生黑白相間(或明暗相間)的規(guī)則條紋圖形,，稱之為莫爾條紋。經(jīng)過光電器件轉(zhuǎn)換使黑白(或明暗)相同的條紋轉(zhuǎn)換成正弦波變化的電信號,，再經(jīng)過放大器放大,，整形電路整形后，得到兩路相差為90o的正弦波或方波,，送入光柵數(shù)顯表計數(shù)顯示,。
二、KA300光柵尺移傳感器安裝方式
光柵KA300光柵尺線位移傳感器的安裝比較靈活,，可安裝在鏜床的不同部位,。
一般將主尺安裝在鏜床的工作臺(滑板)上，隨鏜床走刀而動,，讀數(shù)頭固定在床身上,，盡可能使讀數(shù)頭安裝在主尺的下方。其安裝方式的選擇必須注意切屑,、切削液及油液的濺落方向,。如果由于安裝位置限制必須采用讀數(shù)頭朝上的方式安裝時，則必須增加輔助密封裝置,。另外,，一般情況下，讀數(shù)頭應(yīng)盡量安裝在相對鏜床靜止部件上,，此時輸出導(dǎo)線不移動易固定,，而尺身則應(yīng)安裝在相對鏜床運動的部件上(如滑板)。
1、KA300光柵尺位移傳感器安裝基面
安裝線KA300光柵尺位移傳感器時,，不能直接將傳感器安裝在粗糙不平的鏜床身上,，更不能安裝在打底涂漆的鏜床身上。光柵主尺及讀數(shù)頭分別安裝在鏜床相對運動的兩個部件上,。用千分表檢查鏜床工作臺的主尺安裝面與導(dǎo)軌運動的方向平行度,。千分表固定在床身上，移動工作臺,，要求達到平行度為0.1mm/1000mm以內(nèi),。如果不能達到這個要求，則需設(shè)計加工一件KA300光柵尺基座,?；笞龅剑孩賾?yīng)加一根與KA300光柵尺尺身長度相等的基座(基座長出KA300光柵尺50mm左右)。②該基座通過銑,、磨工序加工,，保證其平面平行度0.1mm/1000mm以內(nèi)。另外,，還需加工一件與尺身基座等高的讀數(shù)頭基座,。讀數(shù)頭的基座與尺身的基座總共誤差不得大于±0.2mm。安裝時,，調(diào)整讀數(shù)頭位置,，達到讀數(shù)頭與KA300光柵尺尺身的平行度為0.1mm左右，讀數(shù)頭與KA300光柵尺尺身之間的間距為1~1.5mm左右,。
2,、KA300光柵尺位移傳感器主尺安裝
將光柵主尺用M4螺釘上在鏜床安裝的工作臺安裝面上，但不要上緊,，把千分表固定在床身上,，移動工作臺(主尺與工作臺同時移動)。用千分表測量主尺平面與鏜床導(dǎo)軌運動方向的平行度,，調(diào)整主尺M4螺釘位置,，使主尺平行度滿足0.1mm/1000mm以內(nèi)時，把M2螺釘*上緊,。在安裝光柵主尺時,，應(yīng)注意如下三點：
(1)在裝KA300光柵尺主尺時，如安裝超過1.5M以上的光柵時,，不能象橋梁式只安裝兩端頭,，尚需在整個主尺尺身中有支撐。
(2)在有基座情況下安裝好后,，用一個卡子卡住尺身中點(或幾點),。
(3)不能安裝卡子時,，用玻璃膠粘住KA300光柵尺身，使基尺與主尺固定好,。
3,、位移傳感器讀數(shù)頭的安裝
在安裝讀數(shù)頭時，首先應(yīng)保證讀數(shù)頭的基面達到安裝要求,，然后再安裝讀數(shù)頭,，其安裝方法與主尺相似。zui后調(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
相關(guān)分類
該廠商的其他產(chǎn)品
- ND12 日本電色光密度計NIppon Denshoku
- YC-6033單根電線垂直燃燒試驗箱 自動計時 自動結(jié)束試驗
- PHB-3000EX型 電動便攜式布?硬度計鑄鐵鑄銅檢測
- WBE-KS-150L-AX5/AF5/CX5/CF5快速溫度變化試驗箱
- 金屬磨料循環(huán)壽命試驗機 噴丸清理測試機 歐文檢測機
- HBST-3000ZS雙物鏡觸摸屏數(shù)顯自動轉(zhuǎn)塔布氏硬度計
- 自動手動轉(zhuǎn)塔數(shù)顯小負荷布氏硬度計HBS-62.5測軟金屬純鋁鉛錫硬度
- （ CHVS - 5Z - 10Z - 30Z - 50Z ）數(shù)顯自動轉(zhuǎn)塔型維氏硬度計
采購中心
化工儀器網(wǎng)