Ⅰ 光柵尺的原理及結構
結構:
光柵尺是由標尺光柵和光柵讀數頭兩部分組成。標尺光柵一般固定在機床固定部件上,光柵讀數頭裝在機床活動部件上,指示光柵裝在光柵讀數頭中。右圖所示的就是光柵尺的結構。
光柵檢測裝置的關鍵部分是光柵讀數頭,它由光源、會聚透鏡、指示光柵、光電元件及調整機構等組成。光柵讀數頭結構形式很多,根據讀數頭結構特點和使用場合分為直接接收式讀數頭(或稱硅光電池讀數頭、鏡像式讀數頭、分光鏡式讀數頭、金屬光柵反射式讀數頭)。
原理:
以透射光柵為例,當指示光柵上的線紋和標尺光柵上的線紋之間形成一個小角度θ,並且兩個光柵尺刻面相對平行放置時,在光源的照射下,位於幾乎垂直的柵紋上,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,以W表示。
(1)光柵檢測裝置擴展閱讀
使用注意事項
(1)光柵尺感測器與數顯表插頭座插拔時應關閉電源後進行。
(2)盡可能外加保護罩,並及時清理濺落在尺上的切屑和油液,嚴格防止任何異物進入光柵尺感測器殼體內部。
(3)定期檢查各安裝聯接螺釘是否松動。
(4)為延長防塵密封條的壽命,可在密封條上均勻塗上一薄層硅油,注意勿濺落在玻璃光柵刻劃面上。
(5) 為保證光柵尺感測器使用的可靠性,可每隔一定時間用乙醇混合液(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。
(6) 光柵尺感測器嚴禁劇烈震動及摔打,以免破壞光柵尺,如光柵尺斷裂,光柵尺感測器即失效了。
Ⅱ 光柵檢測裝置有何特點
透射光柵的特點是:光源可以採用垂直入射光,光電接收元件可內以直接接收信號,容信號幅值比較大,信嗓比高,光電轉換元件結構簡單。同時,透射光柵單位長度上所刻的條紋數比較多,一般可以達到每毫米100條線紋,達到0.01mm的解析度,使檢測電子線路大大簡化。但其長度不能做得太長,目前可達到2m左右。
Ⅲ 光柵莫爾條紋測量裝置,一般為什麼有四列信號輸出
1、光柵尺是由標尺光柵和光柵讀數頭兩部分組成。標尺光柵一般固定在機床固內定部件上,光容柵讀數頭裝在機床活動部件上,指示光柵裝在光柵讀數頭中。光柵檢測裝置的關鍵部分是光柵讀數頭,它由光源、會聚透鏡、指示光柵、光電元件及調整等組成。光柵讀數頭結構形式很多,根據讀數頭結構特點和使用場合分為直接接收式讀數頭(或稱硅光電池讀數頭、鏡像式讀數頭、分光鏡式讀數頭、金屬光柵反射式讀數頭)。
2、莫爾條紋是兩條線或兩個物體之間以恆定的角度和頻率發生干涉的視覺結果,當人眼無法分辨這兩條線或兩個物體時,只能看到干涉的花紋,這種光學現象中的花紋就是莫爾條紋。
Ⅳ 位置檢測裝置的種類和它們分別安裝在機床哪些部位
位置檢測裝置
一、位置檢測裝置的分類和要求
位置檢測裝置是閉環進給伺服系統的重要組成部分,其精度在很大程度上由位置檢測裝置的進度決定。現在,檢測元件與系統的最高水平:被測部件的最高移動速度240m/min時,檢測位移解析度1um;24m/min時,解析度0.1um;最高解析度可達0.01um。
對位置檢測裝置的要求:
1) 受溫度、濕度的影響小,工作可靠,能長期保持精度,抗干擾能力強;
2) 在機床執行部件移動范圍內,能滿足精度和速度要求;
3) 使用維護方便,適應機床工作環境。
4) 成本低。
(一)數字式和模擬式測量(所獲得的信號不同)
1.數字式測量
將被測量以數字的方式表示。測量信號一般為電脈沖,可直接送到數控裝置進行比較處理和顯示。這樣的檢測裝置有:光柵檢測裝置、脈沖編碼器。裝置比較簡單,抗干擾能力強。
2.模擬式測量
將被測量用連續變數表示。如:電壓的幅值變化、相位變化。對相位變化的量可直接送數控裝置與移相的指令電壓進行比較,對幅值變化的量,可先將其轉換為數字脈沖信號,再送數控裝置進行比較和顯示。這類裝置有:旋轉變壓器、感應同步器。
(二)增量式和絕對式測量(測量方式不同)
1.增量式測量
只測出位移的增量,並用數字脈沖的個數來表示單位位移的數量。
由於位移的距離是由增量值累積求得,所以,一旦某處測量有誤,則其後所得的位移距離都是錯誤的。
由於不能指示絕對坐標位置,當因事故斷電停機檢查,執行部件的位置發生變化後,不能由檢修後的位置直接回到停機時的原位,而要先回到加工程序的起始位置,並計算出起點到停機位置的距離,才能用位移指令,令執行部件移回停機時的位置,以便繼續加工。光柵、脈沖編碼器、旋轉變壓器、感應同步器、磁尺都是增量式檢測裝置。
2.絕對式測量
能測出被測部件在某一絕對坐標系中的絕對坐標值,並以二進制或二十進制數碼信號表示。需要轉換成脈沖數字信號才能送去比較和顯示。有:絕對式脈沖編碼盤、三速式絕對編碼盤。結構復雜,解析度與位移量都受限制。
此外,根據安裝測量位置,有直接測量和間接測量。
Ⅳ 光柵位移檢測裝置由哪些部件組成它的工作原理是什麼
光柵尺位移抄感測器(簡襲稱光柵尺),是利用光柵的光學原理工作的測量反饋裝置。光柵尺位移感測器經常應用於機床與現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字脈沖,具有檢測范圍大,檢測精度高,響應速度快的特點。例如,在數控機床中常用於對刀具和工件的坐標進行檢測,來觀察和跟蹤走刀誤差,以起到一個補償刀具的運動誤差的作用
Ⅵ 光柵檢測裝置有何特點
有關透射抄光柵的:
透射光襲柵的特點是:光源可以採用垂直入射光,光電接收元件可以直接接收信號,信號幅值比較大,信嗓比高,光電轉換元件結構簡單。同時,透射光柵單位長度上所刻的條紋數比較多,一般可以達到每毫米100條線紋,達到0.01mm的解析度,使檢測電子線路大大簡化。但其長度不能做得太長,目前可達到2m左右。
這還有一個莫爾式光柵的。。。
莫爾條紋有以下幾個重要特性:
1)平均效應莫爾條紋是由大量的光柵線紋共同作用產生的,對光柵的線紋誤差有平均作用。從而可以在很大程度上消除光柵線紋的製造誤差。光柵越長,參加工作的線紋越多,這種平均效應就越大。
2)當光柵向右移時,莫爾條紋也向下移動,
3)放大作用。
Ⅶ 光柵測量裝置在數控機床上的應用
隨著加工精度要求的提高,光柵開始廣泛應用於數控加工。
測量原理:
應用的機理是光專的衍射屬,藉助相對運動的原理,出現了莫
爾條紋信號後,利用讀數頭以及後續電路轉換相應的信號,讀
取信號。如果長度一樣的光柵形成很小的夾角,莫爾條紋與光
柵的方向接近垂直的情況[5]。隨著線條的相對運動,會出現不
同強度的轉變,進而合理的分析信號即可得出相對的位移量。
基本結構
應用光柵進行測量時主要涉及光柵尺以及讀數頭兩個重要
組成部分,前者主要由一些零標記形成,位於數控機床的導
軌附近,在定尺的上方安置兩個密閉條,這樣就可以工作中有
雜物的影響而出現讀數的差錯;後者由光柵、光源、放大電路、
透鏡以及光電元件等共同構成,往往利用工作台應用燈絲或硅
光電此進行操作。
Ⅷ 光柵感測器採用什麼技術
紅外線熱感應技術。
感測器(英文名稱:transcer/sensor)是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,並能將版感受到的信息,按一定權規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。
感測器的特點包括:微型化、數字化、智能化、多功能化、系統化、網路化。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。感測器的存在和發展,讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官,讓物體慢慢變得活了起來。通常根據其基本感知功能分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類。
Ⅸ 測量光柵感測器的應用
光柵感測器可廣泛應用在機床定位、長度及角度的測量,可測量物體的內長寬高及體積、測容量速度、加速度等。意普的光柵感測器測量精度高、能動態在線檢測測量,可進行無接觸式測量,實現設備測試系統的自動化及數字化,在機械行業中應用極為的廣泛,比如應用在量具、數控機床的閉環反饋控制、工作母機的坐標測量等等。
光柵感測器在獲得紅外線的原始信號後,經過內置控制器的分析、轉換,輸出給可逆計數器計數,並在顯示器顯示,這一系列的邏輯轉換都是通過大規模集成電路來實現的。
光柵感測器是把光信號轉化為電信號的一種裝置,首先是把非電量的變化轉化為光量的變化,再把光量的變化轉化為電量的變化。從而把非電路轉為電量的變化。
意普測量光柵感測器的特點是:響應時間短、反應速度快,精度高,結構簡單,非接觸檢測和測量,安裝和使用簡易,應用廣泛。