光栅尺的应用解说

2021-11-15 742

  一、 结构和工作原理

  光栅尺由有标尺光栅(尺体)和读数头两部分组成。尺体装在移动部件上,读数头装在固定部件上。也有人把读数头装在移动部件上(针对尺体移动不方便的状况),丈量效果是一样的,不一样的是信号线移动不方便。

  尺体移动就是一对光栅中的主光栅(标尺光栅)和副光栅(指示光栅)进行相对位移,在光的干涉与衍射共同作用下发生是非相间(或明暗相间)的规则条纹(莫尔条纹)。通过光电器件使是非(或明暗)相同的条纹转换成正弦波改变的电信号,再通过电路的放大和整形后,得到两个相位差90度的正弦波或方波信号A和B。正弦波或方波的周期数与移动间隔成正比。尺体正向移动时,A信号超前B信号90度,尺体反向移动时,A信号滞后B信号90度。有些光栅尺还输出一个Z信号(回零信号)。

光栅尺

  二、 栅距和分辨率

  等距的密布线纹,利用光的透射现象构成光栅,线纹的间距称为栅距。以栅距20um(50线/mm)为例,假定不必其它措施,尺体每移动20um,读数头就输出一个周期信号,输出10个周期信号,表示移动了200um。栅距越小,丈量精度越高,成本越高。在坚持栅距不变的状况下,把输出的周期信号进行4倍细分处理,那么每移动20um,就输出4个周期信号,每个周期信号表示移动5um。厂商就称呼这个光栅尺的分辨率是5um,但这个5um并不是指栅距是5um。如果尺体移动间隔低于20um,不管是多少细分处理,结果是输出0个周期信号。

       文章源自:光栅尺  http://www.jnquhs.com.cn

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