德國HEIDENHAIN海德漢光柵尺工作原理
以下是簡單介紹德國海德漢光柵尺工作原理與在使用中應(yīng)該注意事項(xiàng),，如果您有興趣了解請
德國HEIDENHAIN光柵尺工作原理：常見光柵的工作原理都是根據(jù)物理上莫爾條紋的形成原理進(jìn)行工作的,。當(dāng)使指示光柵上的線紋與標(biāo)尺光柵上的線紋成一角度來放置兩光柵尺時(shí)，必然會造成兩光柵尺上的線紋互相交叉,。在光源的照射下,，交叉點(diǎn)近旁的小區(qū)域內(nèi)由于黑色線紋重疊，因而遮光面積zui小,，擋光效應(yīng)zui弱,，光的累積作用使得這個(gè)區(qū)域出現(xiàn)亮帶。相反,，距交叉點(diǎn)較遠(yuǎn)的區(qū)域,，因兩光柵尺不透明的黑色線紋的重疊部分變得越來越少，不透明區(qū)域面積逐漸變大,，即遮光面積逐漸變大,，使得擋光效應(yīng)變強(qiáng)，只有較少的光線能通過這個(gè)區(qū)域透過光柵,，使這個(gè)區(qū)域出現(xiàn)暗帶,，從而便形成了我們所見到的摩爾條紋。
德國HEIDENHAIN光柵尺的莫爾條紋：以透射光柵為例，當(dāng)指示光柵上的線紋和標(biāo)尺光柵上的線紋之間形成一個(gè)小角度θ,，并且兩個(gè)光柵尺刻面相對平行放置時(shí),，在光源的照射下，位于幾乎垂直的柵紋上,，形成明暗相間的條紋,。這種條紋稱為“莫爾條紋” （右圖所示）。嚴(yán)格地說,，莫爾條紋排列的方向是與兩片光柵線紋夾角的平分線相垂直,。莫爾條紋中兩條亮紋或兩條暗紋之間的距離稱為莫爾條紋的寬度，以W表示,。  莫爾條紋
W=ω /2* sin（θ/2）=ω /θ ,。　 　　莫爾條紋具有以下特征： 　?。?）莫爾條紋的變化規(guī)律 　　兩片光柵相對移過一個(gè)柵距,，莫爾條紋移過一個(gè)條紋距離。由于光的衍射與干涉作用,，莫爾條紋的變化規(guī)律近似正（余）弦函數(shù),，變化周期數(shù)與光柵相對位移的柵距數(shù)同步。 　?。?）放大作用 　　在兩光柵柵線夾角較小的情況下,，莫爾條紋寬度W和光柵柵距ω、柵線角θ之間有下列關(guān)系,。式中,，θ的單位為rad，W的單位為mm,。由于傾角很小,，sinθ很小，則 　　W=ω /θ 　　若ω =0．01mm,，θ=0.01rad,，則上式可得W=1，即光柵放大了100倍,。  莫爾條紋計(jì)算
（3）均化誤差作用 　　莫爾條紋是由若干光柵條紋共用形成,，例如每毫米100線的光柵，10mm寬度的莫爾條紋就有1000條線紋,，這樣?xùn)啪嘀g的相鄰誤差就被平均化了,，消除了由于柵距不均勻,、斷裂等造成的誤差,。
德國HEIDENHAIN光柵尺檢測與數(shù)據(jù)處理
　　光柵測量位移的實(shí)質(zhì)是以光柵柵距為一把標(biāo)準(zhǔn)尺子對位稱量進(jìn)行測量。高分辨率的光柵尺一般造價(jià)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(jìn)行細(xì)分，目前（2006年）光柵尺位移傳感器系統(tǒng)多采用電子細(xì)分方法,。當(dāng)兩塊光柵以微小傾角重疊時(shí),，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(dòng),，莫爾條紋也隨之上下移動(dòng),。這樣就把對光柵柵距的測量轉(zhuǎn)換為對莫爾條紋個(gè)數(shù)的測量。 　　在一個(gè)莫爾條紋寬度內(nèi),，按照一定間隔放置4個(gè)光電器件就能實(shí)現(xiàn)電子細(xì)分與判向功能,。例如，柵線為50線對/mm的光柵尺,，其光柵柵距為0.02mm,，若采用四細(xì)分后便可得到分辨率為5μm的計(jì)數(shù)脈沖，這在工業(yè)普通測控中已達(dá)到了很高精度,。由于位移是一個(gè)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(yùn)放構(gòu)成的差分放大器,。由4個(gè)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(jì)數(shù)脈沖,，需對這兩路信號進(jìn)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(jìn)行判別比較，就可以得到光柵尺的移動(dòng)方向,。通過對方波脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù),，可以得到光柵尺的位移和速度。
德國HEIDENHAIN海德漢光柵尺工作原理
德國HEIDENHAIN光柵尺位移傳感器（簡稱光柵尺）,，是利用光柵的光學(xué)原理工作的測量反饋裝置,。光柵尺位移傳感器經(jīng)常應(yīng)用于機(jī)床與現(xiàn)在加工中心以及測量儀器等方面，可用作直線位移或者角位移的檢測,。其測量輸出的信號為數(shù)字脈沖,，具有檢測范圍大,，檢測精度高，響應(yīng)速度快的特點(diǎn),。例如,，在數(shù)控機(jī)床中常用于對刀具和工件的坐標(biāo)進(jìn)行檢測，來觀察和跟蹤走刀誤差,，以起到一個(gè)補(bǔ)償?shù)毒叩倪\(yùn)動(dòng)誤差的作用,。德國HEIDENHAIN光柵尺注意事項(xiàng)
　　（1）德國HEIDENHAIN光柵尺位移傳感器與數(shù)顯表插頭座插拔時(shí)應(yīng)關(guān)閉電源后進(jìn)行,。
　?。?）盡可能外加保護(hù)罩，并及時(shí)清理濺落在尺上的切屑和油液,，嚴(yán)格防止任何異物進(jìn)入光柵尺傳感器殼體內(nèi)部,。
　　（3）定期檢查各安裝聯(lián)接螺釘是否松動(dòng),。
　?。?）為延長防塵密封條的壽命，可在密封條上均勻涂上一薄層硅油,，注意勿濺落在玻璃光柵刻劃面上,。
　　（5）為保證光柵尺位移傳感器使用的可靠性,，可每隔一定時(shí)間用乙醇混合液（各50%）清洗擦拭光柵尺面及指示光柵面,，保持玻璃光柵尺面清潔。
　?。?）德國HEIDENHAIN光柵尺位移傳感器嚴(yán)禁劇烈震動(dòng)及摔打,，以免破壞光柵尺，如光柵尺斷裂,，光柵尺傳感器即失效了,。
　　（7） 不要自行拆開光柵尺位移傳感器,，更不能任意改動(dòng)主柵尺與副柵尺的相對間距,，否則一方面可能破壞光柵尺傳感器的精度；另一方面還可能造成主柵尺與副柵尺的相對摩擦,，損壞鉻層也就損壞了柵線,，以而造成光柵尺報(bào)廢。
　?。?） 應(yīng)注意防止油污及水污染光柵尺面,，以免破壞光柵尺線條紋分布，引起測量誤差,。
　?。?） 德國HEIDENHAIN光柵尺位移傳感器應(yīng)盡量避免在有嚴(yán)重腐蝕作用的環(huán)境中工作,，以免腐蝕光柵鉻層及光柵尺表面，破壞光柵尺質(zhì)量,。
德國HEIDENHAIN海德漢光柵尺工作原理