光柵位移傳感器

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1、光柵位移傳感器 產品名稱：光柵位移傳感器、光柵電子尺、光學尺 產品型號：SMW-GSC-S 產品展商：深圳市斯銘威科技有限公司 產品價格:1000 3000元(具體以產商報價為準) 光柵尺參數(shù)： 柵距：0.01mm(100 線對 /mm) 0.02mm(50 線對/mm)、0.04mm(25 線對/mm) 精度：土 0.008mm ±0.01mm ±0.015mm (20 C 1000mm) 響應速度：60m/min(0.005mm) 25m/min(0.001mm) 測量范圍：10mm 30000mm以內任意選擇 分辨率為：0.5u-1u-5u-10u-25u 輸出訊號

2、：TTL方波、HTL方波、RS422信號、正弦電壓信號1Vp 供應電壓：5V、12V、15V、24V 參考標記：間隔25mm 50mm 100mm 200mm或全行程任意位置設一個絕對位 置參 考點(ABS) 工作溫度：0-55C存儲溫度：-40C -55C 產品特點： 1、 最先進的光學測量系統(tǒng)，采用可靠耐用的高精度五軸承系統(tǒng)設計，保證光學機 械系統(tǒng)的穩(wěn)定性，優(yōu)異的重復定位性和高等級測量精度。 2、 傳感器采用密封式結構，性能可靠，安裝方便。 3、 采用特殊的耐油、耐蝕、高彈性及抗老化塑膠防水，防塵優(yōu)異，使用壽命長。 4、 具體高水平的抗干擾能力，穩(wěn)定可靠。 5、 光源采用

3、進口紅外發(fā)光二極管，體積小壽命長。 6、 信號線采用多層隔離線網及金屬軟管保護，防水及抗干擾性能優(yōu)良。 7、 采用先進的光柵制作技術，能制作各規(guī)格的高精度光柵玻璃尺。 工作原理：光柵尺位移傳感器是由標尺光柵和光柵讀數(shù)頭兩部分組成。標尺光柵一 般固定在機床活動部件上，光柵讀數(shù)頭裝在機床固定部件上，指示光柵裝在光柵讀 數(shù)頭中。右圖所示的就是光柵尺位移傳感器的結構。光柵檢測裝置結構：光柵檢測 裝置的關鍵部分是光柵讀數(shù)頭，它由光源、會聚透鏡、指示光柵、光電元件及調整 機構等組成。光柵讀數(shù)頭結構形式很多，根據(jù)讀數(shù)頭結構特點和使用場合分為直 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

4、鏡式讀數(shù)頭、金屬光柵 反射式讀數(shù)頭）。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行工 作的。當使指示光柵上的線紋與標尺光柵上的線紋成一角度來放置兩光柵尺時，必 然會造成兩光柵尺上的線紋互相交叉。在光源的照射下，交叉點近旁的小區(qū)域內由 于黑色線紋重疊，因而遮光面積最小，擋光效應最弱，光的累積作用使得這個區(qū)域 出現(xiàn)亮帶。相反，距交叉點較遠的區(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，使得擋光效應變 強，只有較少的光線能通過這個區(qū)域透過光柵，使這個區(qū)域出現(xiàn)暗帶，從而便形成 了我們所見到的摩爾條紋。 莫爾條紋以透射光柵為例，當指 示

5、光柵上的線紋和標尺光柵上的線紋之間形成一個小角度9,并且兩個光柵尺刻面 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。 2莫爾 L繪光2指示光 莫爾條紋距 W= P/sin 9 P / 9 式中 P一光柵柵距 9 — 2條光柵線紋間夾角，rad 直線位移反映在光柵的柵距上，當光柵移動一個柵距，莫爾條紋相應移動一個紋 距。根據(jù)柵距移動與莫爾條紋移動的對應關系，通過光敏元件將近似正弦的光強信

6、號變?yōu)橥l率的電壓信號，再經過放大器放大，整形電路整形后，得到2路相差為 90°的正弦波或方波。由此可知，每產生一個方波，就表示光柵移動了一個柵 距。最后通過鑒向倍頻電路中的微分電路變?yōu)橐粋€窄脈沖。這樣就變成了由脈沖來 表示柵距，而通過對脈沖計數(shù)便可得到工作臺的移動距離。 功能介紹： 光柵尺位移傳感器（簡稱光柵尺），是利用光柵的光學原理工作的測量反饋裝置。 光柵尺位移傳感器經常應用于機床與現(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，響應速度快的特點。光柵線位移傳感器主要應用于直線移動導軌機構，可 實現(xiàn)移動量的

7、精確顯示和自動控制，廣泛應用于金屬切削機床加工量的數(shù)字顯示和 CNC加工中心位置環(huán)的控制。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。該產品 已形成系列，供不同規(guī)格的各類機床選用，量程從10毫米至30米，覆蓋幾乎全部 金屬切削機床的光柵電子尺，光柵尺，銑床電子尺，車床電子尺，光柵線位移傳感 器。 光柵傳感器在數(shù)控機床中的應用： 近年來光柵檢測裝置在數(shù)控機床上的使用占據(jù)主要地位。其分辨率高達 nm級； 測量速度高達480m/min;測量長度高達100m以上;可實現(xiàn)動態(tài)測量，易于實現(xiàn)測 量 及數(shù)據(jù)處理自動化；具有較強的抗干擾

8、能力。由于這些無可比擬的優(yōu)點，高精 度、高切削速度的數(shù)控機床無疑要采用光柵檢測。 光柵傳感器的選擇 1） 精度的選擇對于數(shù)控機床，不要單純追求高精確度的光柵傳感器，要根據(jù)光 柵傳感器的信號期大小及設定控制系統(tǒng)的細分份數(shù)進行選擇，使數(shù)控機床有合適的 分辨率。 2） 測量范圍和量程傳感器的測量范圍要滿足系統(tǒng)要求，并留有余地。 3） 根據(jù)機床機械結構和伺服系統(tǒng)的要求，選擇合適的機械安裝結構以及電氣接 口形式。 光柵傳感器的安裝 1） 長光柵傳感器的安裝比較靈活，可安裝在機床的不同部位。一般將長光柵 （標尺光柵）安裝在機床的工作臺（滑板）上,隨機床走刀而動，短光柵（指示光 柵）安裝在計數(shù)

9、頭中，讀數(shù)頭固定在床身上。兩光柵尺上的刻線密度均勻且相互 平行放置，并保持一定的間隙0.05mm或0.1mm），讀數(shù)頭與光柵尺尺身之間的間距 為1 1.5mm且安裝時必須注意切屑、切削液及油液的濺落方向。 2） 如果光柵的長度超過1.5m時，不僅安裝兩端頭,還要在整個標尺光柵尺身中 有支撐。 3） 光柵傳感器全部安裝完以后，一定要在機床導軌上安裝限位裝置，以免機床加 工產品移動時讀數(shù)頭沖撞到主尺兩端，從而損壞光柵尺。 4） 對于一般的機床加工環(huán)境來講，鐵屑、切削液及油污較多，因此光柵傳感器應 安裝防護罩。 光柵傳感器使用時注意事項 1） 定期檢查各安裝聯(lián)接螺釘是否松動。 2） 定期用乙醇混合液（各50%）清洗擦拭光柵尺面及指示光柵面，保持玻璃光柵 尺面清潔以保證光柵傳感器使用的可靠性 3） 嚴禁劇烈振動及摔打，以免損壞光柵尺。 4） 不要自行拆開光柵傳感器，更不能任意改動主柵尺與副柵尺的相對間距，否則 一方面可能破壞光柵傳感器的精度；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，從而造成光柵尺報廢。 5） 光柵傳感器應盡量避免在有嚴重腐蝕 及光柵尺表面，影響光柵傳感器質量。的環(huán)境中工作，以免腐蝕光柵鉻層 12級電氣自動化2班 蔣金鑫