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HEIDENHAIN光柵尺LS196C的工作原理與安裝
最近更新時間：2022-10-14
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德國HEIDENHAIN海德漢光柵尺的工作原理與安裝
HEIDENHAIN海德漢光柵尺,，也稱為HEIDENHAIN海德漢光柵尺位移傳感器（HEIDENHAIN海德漢光柵尺傳感器）,，是利用光柵的光學原理工作的測量反饋裝置。HEIDENHAIN海德漢光柵尺經(jīng)常應(yīng)用于數(shù)控機床的閉環(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。例如,，在數(shù)控機床中常用于對刀具和工件的坐標進行檢測,，來觀察和跟蹤走刀誤差，以起到一個補償?shù)毒叩倪\動誤差的作用,。HEIDENHAIN海德漢光柵尺按照制造方法和光學原理的不同,，分為透射光柵和反射光柵。
HEIDENHAIN海德漢光柵尺工作原理
HEIDENHAIN海德漢光柵尺以透射光柵為例,，當指示光柵上的線紋和標尺光柵上的線紋之間形成一個小角度θ,，并且兩個HEIDENHAIN海德漢光柵尺刻面相對平行放置時，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" ,。嚴格地說,，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,。
W=ω /2* sin（θ /2）=ω /θ 。[1]
莫爾條紋具有以下特征：
(1)莫爾條紋的變化規(guī)律
兩片光柵相對移過一個柵距,，莫爾條紋移過一個條紋距離,。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,。
(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*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*線的光柵，10mm寬度的莫爾條紋就有*0條線紋,，這樣柵距之間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,。