倍加福光柵尺傳感器UDB-18GM35-3E2 *
倍加福是德國(guó)數(shù)一數(shù)二的機(jī)械產(chǎn)品,，它旗下的光電開(kāi)關(guān)已經(jīng)被廣泛運(yùn)用于各大領(lǐng)域,。光電開(kāi)關(guān)也就是我們通常說(shuō)的傳感器。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB7665-87對(duì)傳感器下的定義是：“能感受規(guī)定的被測(cè)量件并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置,，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成",。

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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(cè)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(cè),。其測(cè)量輸出的信號(hào)為數(shù)字脈沖，具有檢測(cè)范圍大,，檢測(cè)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(duì)刀具和工件的坐標(biāo)進(jìn)行檢測(cè),，來(lái)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,。

 

光柵尺是由標(biāo)尺光柵和光柵讀數(shù)頭兩部分組成,。標(biāo)尺光柵一般固定在機(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,。右圖所示的就是光柵尺的結(jié)構(gòu),。 

光柵檢測(cè)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(chǎng)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）。

檢測(cè)與數(shù)據(jù)處理

電子細(xì)分與判向法

光柵測(cè)量位移的實(shí)質(zhì)是以光柵柵距為一把標(biāo)準(zhǔn)尺子對(duì)位稱量進(jìn)行測(cè)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(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(cè)量轉(zhuǎn)換為對(duì)莫爾條紋個(gè)數(shù)的測(cè)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(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(cè)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(cè)其大小,，又要檢測(cè)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,，首先把它們整形為占空比為1：1的方波,。然后，通過(guò)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(guò)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,。以下為倍加福傳感器部分型號(hào)展示：
 

P+F NBN15-30GM50-E2-V1 

P+F DVM58N-011AGROBN-1213 

P+F NJ40+U1+E2 

P+F RVI58N-011AAR6XN-01024 

P+F NCB5-18GM60-B3-V1 

P+F NCB5-18GM60-B3 

P+F NBB5-18GM50-E2-V1 

P+F NJ50-FP-E2-P1 

P+F 9401  8*8 

P+F NBB6-F-B3 

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