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PLC*光柵尺|EASSON怡信光柵尺|24V光學(xué)尺|5V電子尺又稱光柵尺,、光學(xué)尺,、電子尺、計(jì)數(shù)尺,、數(shù)顯尺,、導(dǎo)軌尺、光標(biāo)尺,、測長尺,、傳感尺、*度尺等,。怡信光柵尺|TTL光柵尺又稱EASSON光柵尺,。它包括：GS10、GS11,、GS20,、GS21、GS30,、GS31等光柵尺,。主要結(jié)合怡信EASSON數(shù)顯表ES-8A、ES-12,、ES-14,、ES-16、ES-17怡信數(shù)顯表,。主要用在銑床,、磨床、車床,、鏜床,、線切割、電火花,、投影儀,、影像儀。
*,、PLC*光柵尺|EASSON怡信光柵尺|24V光學(xué)尺|5V電子尺技術(shù)參數(shù),、外形尺寸：
PLC*光柵尺|EASSON怡信光柵尺又稱EASSON光柵尺。它包括：GS10,、GS11,、GS20、GS21,、GS30,、GS31等光柵尺。
PLC*光柵尺|EASSON怡信光柵尺型號(hào)如下：
GS10系列怡信EASSON光柵尺是*款TTL光柵尺，分辨率為5um,測量有效行程為100-1200mm,，每隔50mm*個(gè)長度規(guī)格,，重復(fù)*度為2-3um.
GS11系列怡信EASSON光柵尺是*款TTL光柵尺，分辨率為1um,測量有效行程為100-1200mm,每隔50mm*個(gè)長度規(guī)格,，重復(fù)*度為2-3um.
GS20系列怡信EASSON光柵尺是*款TTL光柵尺,，分辨率為5um,測量有效行程為1300-3000mm，每隔100mm*個(gè)長度規(guī)格,，重復(fù)*度為2-3um.
GS21系列怡信EASSON光柵尺是*款TTL光柵尺，分辨率為1um,測量有效行程為1300-3000mm,，每隔100mm*個(gè)長度規(guī)格,，重復(fù)*度為2-3um.
GS30系列怡信EASSON光柵尺是*款TTL光柵尺，分辨率為5um,測量有效行程為1300-3000mm,，每隔100mm*個(gè)長度規(guī)格,，重復(fù)*度為2-3um.
GS31系列怡信EASSON光柵尺是*款TTL光柵尺，分辨率為1um,測量有效行程為1300-3000mm,，每隔100mm*個(gè)長度規(guī)格,，重復(fù)*度為2-3um.
PLC*光柵尺|EASSON怡信光柵尺GS 系列光學(xué)尺技術(shù)規(guī)格 |
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概述
光柵尺,，也稱為光柵尺位移傳感器（光柵尺傳感器）,，是利用光柵的光學(xué)原理工作的測量反饋裝置。光柵尺經(jīng)常應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床的閉環(huán)伺服系統(tǒng)中,，可用作直線位移或者角位移的檢測,。其測量輸出的信號(hào)為數(shù)字脈沖，具有檢測范圍大,，檢測*度*,，響應(yīng)速度快的特點(diǎn)。例如,，在數(shù)控機(jī)床中常用于對(duì)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*個(gè)補(bǔ)償?shù)毒叩倪\(yùn)動(dòng)誤差的作用,。
光柵尺按照制造方法和光學(xué)原理的不同,，分為透射光柵和反射光柵。
結(jié)構(gòu)
光柵尺是由標(biāo)尺光柵和光柵讀數(shù)頭兩部分組成,。標(biāo)尺光柵*般固定在機(jī)床固定部件上,，光柵讀數(shù)頭裝在機(jī)床活動(dòng)部件上，指示光柵裝在光柵讀數(shù)頭中,。右圖*示的就是光柵尺的結(jié)構(gòu)
光柵檢測裝置的關(guān)鍵部分是光柵讀數(shù)頭,，它由光源、會(huì)聚透鏡,、指示光柵,、光電元件及調(diào)整機(jī)構(gòu)等組成。光柵讀數(shù)頭結(jié)構(gòu)形式很多,，根據(jù)讀數(shù)頭結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用場合分為直接接收式讀數(shù)頭(或稱硅光電池讀數(shù)頭,、鏡像式讀數(shù)頭,、分光鏡式讀數(shù)頭、金屬光柵反射式讀數(shù)頭）,。
光柵檢測裝置
工作原理
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*個(gè)小角度θ，并且兩個(gè)光柵尺刻面相對(duì)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*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：
(1)莫爾條紋的變化規(guī)律
兩片光柵相對(duì)移過*個(gè)柵距，莫爾條紋移過*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(duì)位移的柵距數(shù)同步,。
(2)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,。
(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,。
檢測與數(shù)據(jù)處理
電子細(xì)分與判向法
光柵測量位移的實(shí)質(zhì)是以光柵柵距為*把標(biāo)準(zhǔn)尺子對(duì)位稱量進(jìn)行測量,。*分辨率的光柵尺*般造價(jià)較貴，且制造困難。為了提*系統(tǒng)分辨率,，需要對(duì)莫爾條紋進(jìn)行細(xì)分,，目前（2006年）光柵尺傳感器系統(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(huì)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(duì)光柵柵距的測量轉(zhuǎn)換為對(duì)莫爾條紋個(gè)數(shù)的測量,。
在*個(gè)莫爾條紋寬度內(nèi)，按照*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(duì)/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*。由于位移是*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(hào),。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(hào)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(hào)其相位差為π/2，為得到判向和計(jì)數(shù)脈沖,，需對(duì)這兩路信號(hào)進(jìn)行整形,，*先把它們整形為占空比為1：1的方波。然后,，通過對(duì)方波的相位進(jìn)行判別比較,，就可以等到光柵尺的移動(dòng)方向。通過對(duì)方波脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù),，可以等到光柵尺的位移和速度,。
二、實(shí)物圖：
安裝在機(jī)床儀器設(shè)備上案列圖：
三,、的安裝方法及保養(yǎng)注意事項(xiàng)：
光柵尺線位移傳感器的安裝比較靈活,，可安裝在機(jī)床的不同部位。
*般將主尺安裝在機(jī)床的工作臺(tái)（滑板）上,，隨機(jī)床走刀而動(dòng),，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(shí)，則必須增加輔助密封裝置,。另外,，*般情況下，讀數(shù)頭應(yīng)盡量安裝在相對(duì)機(jī)床靜止部件上,，此時(shí)輸出導(dǎo)線不移動(dòng)易固定,，而尺身則應(yīng)安裝在相對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)的部件上（如滑板）。
1,、光柵尺線位移傳感器安裝基面
安裝光柵尺傳感器時(shí),，不能直接將傳感器安裝在粗糙不平的機(jī)床身上，更不能安裝在打底涂漆的機(jī)床身上,。光柵主尺及讀數(shù)頭分別安裝在機(jī)床相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)部件上,。用千分表檢查機(jī)床工作臺(tái)的主尺安裝面與導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的方向平行度。千分表固定在床身上,，移動(dòng)工作臺(tái),，要求達(dá)到平行度為0.1mm/1000mm以內(nèi)。如果不能達(dá)到這個(gè)要求,，則需設(shè)計(jì)加工*件光柵尺基座。
基座要求做到：(1)應(yīng)加*根與光柵尺尺身長度相等的基座（基座長出光柵尺50mm左右）,。(2)該基座通過銑,、磨工序加工，其平面平行度0.1mm/1000mm以內(nèi),。另外,，還需加工*件與尺身基座等*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(shí),，調(diào)整讀數(shù)頭位置，達(dá)到讀數(shù)頭與光柵尺尺身的平行度為0.1mm左右,，讀數(shù)頭與光柵尺尺身之間的間距為1~1.5mm左右,。
2、光柵尺線位移傳感器主尺安裝
將光柵主尺用M4螺釘上在機(jī)床安裝的工作臺(tái)安裝面上,，但不要上緊,，把千分表固定在床身上，移動(dòng)工作臺(tái)（主尺與工作臺(tái)同時(shí)移動(dòng)）,。用千分表測量主尺平面與機(jī)床導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)方向的平行度,，調(diào)整主尺M(jìn)4螺釘位置,，使主尺平行度滿足0.1mm/1000mm以內(nèi)時(shí)，把M2螺釘上緊,。
在安裝光柵主尺時(shí),，應(yīng)注意如下三點(diǎn)：
(1) 在裝主尺時(shí)，如安裝超過1.5M以上的光柵時(shí),，不能象橋梁式只安裝兩端頭,，尚需在整個(gè)主尺尺身中有支撐。(2)在有基座情況下安裝好后,，用*個(gè)卡子卡住尺身中點(diǎn)（或幾點(diǎn)）,。(3)不能安裝卡子時(shí)，用玻璃膠粘住光柵尺身,，使基尺與主尺固定好,。
3、光柵尺線位移傳感器讀數(shù)頭的安裝
在安裝讀數(shù)頭時(shí),，*先應(yīng)讀數(shù)頭的基面達(dá)到安裝要求,，然后再安裝讀數(shù)頭，其安裝方法與主尺相似,。后調(diào)整讀數(shù)頭,，使讀數(shù)頭與光柵主尺平行度在0.1mm之內(nèi)，其讀數(shù)頭與主尺的間隙控制在1~1.5mm以內(nèi),。
4,、光柵尺線位移傳感器限位裝置
光柵線位移傳感器全部安裝完以后，*定要在機(jī)床導(dǎo)軌上安裝限位裝置,，以免機(jī)床加工產(chǎn)品移動(dòng)時(shí)讀數(shù)頭沖撞到主尺兩端,，從而損壞光柵尺。另外,，用戶在選購光柵線位移傳感器時(shí),，應(yīng)盡量選用超出機(jī)床加工尺寸100mm左右的光柵尺，以留有余量,。
5,、光柵尺線位移傳感器檢查
光柵線位移傳感器安裝完畢后，可接通數(shù)顯表,，移動(dòng)工作臺(tái),，觀察數(shù)顯表計(jì)數(shù)是否正常。
在機(jī)床上選取*個(gè)參考位置,，來回移動(dòng)工作點(diǎn)至該選取的位置,。數(shù)顯表讀數(shù)應(yīng)相同（或回零）。另外也可使用千分表（或百分表）,，使千分表與數(shù)顯表同時(shí)調(diào)至零（或記憶起始數(shù)據(jù)）,，往返多次后回到初始位置,，觀察數(shù)顯表與千分表的數(shù)據(jù)是否*。
通過以上工作,，光柵尺線位移傳感器的安裝就完成了,。但對(duì)于*般的機(jī)床加工環(huán)境來講，鐵屑,、切削液及油污較多,。因此，傳感器應(yīng)附帶加裝護(hù)罩,，護(hù)罩的設(shè)計(jì)是按照傳感器的外形截面放大留*定的空間尺寸確定,，護(hù)罩通常采用橡皮密封，使其具備*定的防水防油能力,。
使用注意事項(xiàng)
（1）光柵尺傳感器與數(shù)顯表插頭座插拔時(shí)應(yīng)關(guān)閉電源后進(jìn)行,。
（2）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)。
（4）為延長防塵密封條的壽命,，可在密封條上均勻涂上*薄層硅油,，注意勿濺落在玻璃光柵刻劃面上。
（5） 為光柵尺傳感器使用的可靠性,，可每隔*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。
（6） 光柵尺傳感器嚴(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傳感器，更不能任意改動(dòng)主柵尺與副柵尺的相對(duì)間距,，否則*方面可能破壞光柵尺傳感器的*度,；另*方面還可能造成主柵尺與副柵尺的相對(duì)摩擦，損壞鉻層也就損壞了柵線,，以而造成光柵尺報(bào)廢,。
（8） 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,。
（9） 光柵尺傳感器應(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,。
