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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二层,第三层,第四层,第五层,*,*,*,第三节 光栅传感器,一、光栅的类型和构造,计量光栅可分为透射式光栅和反射式光栅两大类，均由光源、光栅副、光敏元件三大局部组成。计量光栅按外形又可分为长光栅和圆光栅。,11/23/2024,1,尺身,尺身安装孔,反射式扫描头 与移动部件固定,扫描头安装孔,可移动电缆,光栅的外形及构造,防尘疼惜罩的内部为长磁栅,11/23/2024,2,扫描头与移动部件固定,光栅尺,可移动电缆,光栅的外形及构造续,11/23/2024,3,反射式光栅,11/23/2024,4,透射式光栅,11/23/2024,5,透射式圆光栅,固定,11/23/2024,6,莫尔条纹,的光学放大作用,在透射式直线光栅中，把主光栅与指示光栅的刻线面相对叠合在一起，中间留有很小的间隙，并使两者的栅线保持很小的夹角,。在两光栅的刻线重合处，光从缝隙透过，形成亮带；在两光栅刻线的错开处，由于相互挡光作用而形成暗带。,光栅的刻线宽度,W,莫尔条纹的,宽度,L,LW/，为主光栅和指示光栅刻线的夹角，弧度,11/23/2024,7,莫尔条纹,演示,11/23/2024,8,莫尔条纹,光学放大作用举例,有始终线光栅，每毫米刻线数为50，主光栅与指示光栅的夹角=1.8，则：,区分力=栅距W=1mm/50=0.02mm=20m 由于栅距很小，因此无法观看光强的变化,莫尔条纹的宽度是栅距的32倍：,L W/=0.02mm/1.8*3.14/180,=0.02mm/0.0314=0.637mm,由于较大，因此可以用小面积的光电池“观看”莫尔条纹光强的变化。,11/23/2024,9,光栅的输出信号TTL,余弦信号,超前,正弦信号,零位信号,11/23/2024,10,光栅输出信号电压正弦波,细分点,余弦信号,正弦信号,零位信号,11/23/2024,11,脉冲细分,细分技术能在不增加光栅刻线数及价格的状况下提高光栅的区分力。细分前，光栅的区分力只有一个栅距的大小。承受4细分技术后，计数脉冲的频率提高了4倍，相当于原光栅的区分力提高了3倍，测量步距是原来的1/4，较大地提高了测量精度。,细分前,细分后,11/23/2024,12,光栅细分,举例,有始终线光栅，每毫米刻线数为50，细分数为4细分，则：,区分力=W/4=1mm/50/4,=0.005mm=5m,承受细分技术，在不增加光栅刻线数本钱的状况下，将区分力提高了3倍。,11/23/2024,13,辨向电路及波形,假设传感器只安装一套光电元件，则在实际应用中，无论光栅作正向移动还是反向移动，光敏元件都产生一样的正弦信号，无法区分位移的方向。,例：某1024p/r 圆光栅，正转10圈，反转 4 圈，假设不实行辨向措施，则计数器将错误地得到14336个脉冲，而正确值为：(104)10246144个脉冲。,11/23/2024,14,正向运动产生加法脉冲,正向运动时，与,门IC,2,无“减”计数脉冲输出。,11/23/2024,15,为光栅设计的专用数据转接器光栅计数卡,内部包含以下电路：放大、整形、细分、辨向、报警、阻抗变换等。,11/23/2024,16,为光栅设计的专用信号处理单元 光栅插补器,功能同上页,11/23/2024,17,光栅在机床上的安装位置2个自由度,11/23/2024,18,光栅在机床上的安装位置3个自由度,数显表,11/23/2024,19,光栅在机床上的安装位置 3个自由度续,11/23/2024,20,2自由度光栅数显表,X位移,显示,ZY位移显示,11/23/2024,21,3自由度光栅数显表,11/23/2024,22,光栅数显表续,三座标,数显表,11/23/2024,23,SDS8-3E 光栅数显箱功能:,公制/英制转换确定/相对转换线性误差补偿正反方向计算归零插值补偿到达目标值停机PCD圆周分孔200组零位记忆电蚀深度目标值显示实时工作位置显示掉电记忆,11/23/2024,24,光栅数显表续,设定按键,11/23/2024,25,安装有直线光栅的数控机床加工实况,防护罩内为直线光栅,光栅扫描头,被加工工件,切削刀具,角编码器安装在夹具的端部,11/23/2024,26,作业,p201:,3、5,11/23/2024,27,休 息 一 下,11/23/2024,28,
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