光柵位移傳感器

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1、光柵位移傳感器 產(chǎn)品名稱：光柵位移傳感器、光柵電子尺、光學(xué)尺 產(chǎn)品型號(hào)：SMW-GSC-S 產(chǎn)品展商：深圳市斯銘威科技有限公司 產(chǎn)品價(jià)格:1000 3000元(具體以產(chǎn)商報(bào)價(jià)為準(zhǔn)) 光柵尺參數(shù)： 柵距：0.01mm(100 線對(duì) /mm) 0.02mm(50 線對(duì)/mm)、0.04mm(25 線對(duì)/mm) 精度：土 0.008mm ±0.01mm ±0.015mm (20 C 1000mm) 響應(yīng)速度：60m/min(0.005mm) 25m/min(0.001mm) 測(cè)量范圍：10mm 30000mm以內(nèi)任意選擇 分辨率為：0.5u-1u-5u-10u-25u 輸出訊號(hào)

2、：TTL方波、HTL方波、RS422信號(hào)、正弦電壓信號(hào)1Vp 供應(yīng)電壓：5V、12V、15V、24V 參考標(biāo)記：間隔25mm 50mm 100mm 200mm或全行程任意位置設(shè)一個(gè)絕對(duì)位 置參 考點(diǎn)(ABS) 工作溫度：0-55C存儲(chǔ)溫度：-40C -55C 產(chǎn)品特點(diǎn)： 1、 最先進(jìn)的光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)，采用可靠耐用的高精度五軸承系統(tǒng)設(shè)計(jì)，保證光學(xué)機(jī) 械系統(tǒng)的穩(wěn)定性，優(yōu)異的重復(fù)定位性和高等級(jí)測(cè)量精度。 2、 傳感器采用密封式結(jié)構(gòu)，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(zhǎng)。 4、 具體高水平的抗干擾能力，穩(wěn)定可靠。 5、 光源采用

3、進(jìn)口紅外發(fā)光二極管，體積小壽命長(zhǎng)。 6、 信號(hào)線采用多層隔離線網(wǎng)及金屬軟管保護(hù)，防水及抗干擾性能優(yōu)良。 7、 采用先進(jìn)的光柵制作技術(shù)，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(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)床活動(dòng)部件上，光柵讀數(shù)頭裝在機(jī)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(jié)構(gòu)。光柵檢測(cè)裝置結(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

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(jìn)行工 作的。當(dāng)使指示光柵上的線紋與標(biāo)尺光柵上的線紋成一角度來放置兩光柵尺時(shí)，必 然會(huì)造成兩光柵尺上的線紋互相交叉。在光源的照射下，交叉點(diǎn)近旁的小區(qū)域內(nèi)由 于黑色線紋重疊，因而遮光面積最小，擋光效應(yīng)最弱，光的累積作用使得這個(gè)區(qū)域 出現(xiàn)亮帶。相反，距交叉點(diǎn)較遠(yuǎn)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(yīng)變 強(qiáng)，只有較少的光線能通過這個(gè)區(qū)域透過光柵，使這個(gè)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(dāng)指 示

5、光柵上的線紋和標(biāo)尺光柵上的線紋之間形成一個(gè)小角度9,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” 。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。 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(dāng)光柵移動(dòng)一個(gè)柵距，莫爾條紋相應(yīng)移動(dòng)一個(gè)紋 距。根據(jù)柵距移動(dòng)與莫爾條紋移動(dòng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過光敏元件將近似正弦的光強(qiáng)信

6、號(hào)變?yōu)橥l率的電壓信號(hào)，再經(jīng)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(chǎn)生一個(gè)方波，就表示光柵移動(dòng)了一個(gè)柵 距。最后通過鑒向倍頻電路中的微分電路變?yōu)橐粋€(gè)窄脈沖。這樣就變成了由脈沖來 表示柵距，而通過對(duì)脈沖計(jì)數(shù)便可得到工作臺(tái)的移動(dòng)距離。 功能介紹： 光柵尺位移傳感器（簡(jiǎn)稱光柵尺），是利用光柵的光學(xué)原理工作的測(cè)量反饋裝置。 光柵尺位移傳感器經(jīng)常應(yīng)用于機(jī)床與現(xiàn)在加工中心以及測(cè)量?jī)x器等方面，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)。光柵線位移傳感器主要應(yīng)用于直線移動(dòng)導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)，可 實(shí)現(xiàn)移動(dòng)量的

7、精確顯示和自動(dòng)控制，廣泛應(yīng)用于金屬切削機(jī)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(jī)床中常用于對(duì)刀具和工件的坐標(biāo)進(jìn)行 檢測(cè)，來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。該產(chǎn)品 已形成系列，供不同規(guī)格的各類機(jī)床選用，量程從10毫米至30米，覆蓋幾乎全部 金屬切削機(jī)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(jī)床中的應(yīng)用： 近年來光柵檢測(cè)裝置在數(shù)控機(jī)床上的使用占據(jù)主要地位。其分辨率高達(dá) nm級(jí)； 測(cè)量速度高達(dá)480m/min;測(cè)量長(zhǎng)度高達(dá)100m以上;可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)測(cè)量，易于實(shí)現(xiàn)測(cè) 量 及數(shù)據(jù)處理自動(dòng)化；具有較強(qiáng)的抗干擾

8、能力。由于這些無可比擬的優(yōu)點(diǎn)，高精 度、高切削速度的數(shù)控機(jī)床無疑要采用光柵檢測(cè)。 光柵傳感器的選擇 1） 精度的選擇對(duì)于數(shù)控機(jī)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(hào)期大小及設(shè)定控制系統(tǒng)的細(xì)分份數(shù)進(jìn)行選擇，使數(shù)控機(jī)床有合適的 分辨率。 2） 測(cè)量范圍和量程傳感器的測(cè)量范圍要滿足系統(tǒng)要求，并留有余地。 3） 根據(jù)機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)和伺服系統(tǒng)的要求，選擇合適的機(jī)械安裝結(jié)構(gòu)以及電氣接 口形式。 光柵傳感器的安裝 1） 長(zhǎng)光柵傳感器的安裝比較靈活，可安裝在機(jī)床的不同部位。一般將長(zhǎng)光柵 （標(biāo)尺光柵）安裝在機(jī)床的工作臺(tái)（滑板）上,隨機(jī)床走刀而動(dòng)，短光柵（指示光 柵）安裝在計(jì)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(shí)必須注意切屑、切削液及油液的濺落方向。 2） 如果光柵的長(zhǎng)度超過1.5m時(shí)，不僅安裝兩端頭,還要在整個(gè)標(biāo)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(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。 4） 對(duì)于一般的機(jī)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(yīng) 安裝防護(hù)罩。 光柵傳感器使用時(shí)注意事項(xiàng) 1） 定期檢查各安裝聯(lián)接螺釘是否松動(dòng)。 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(yán)禁劇烈振動(dòng)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(dòng)主柵尺與副柵尺的相對(duì)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(duì)摩 擦，損壞鉻層也就損壞了柵線，從而造成光柵尺報(bào)廢。 5） 光柵傳感器應(yīng)盡量避免在有嚴(yán)重腐蝕 及光柵尺表面，影響光柵傳感器質(zhì)量。的環(huán)境中工作，以免腐蝕光柵鉻層 12級(jí)電氣自動(dòng)化2班 蔣金鑫