Bica/BiGa必嘉光栅尺5V光栅尺24V光栅尺PLC光栅尺机床光栅尺主要结合必嘉光栅尺安装在铣床、磨床、车床、镗床、线切割、电火花、数控机床、测量投影仪、影像测量仪等设备,实现精度和轮廓测量。Bica/BiGa必嘉光栅尺5V光栅尺24V光栅尺PLC光栅尺机床光栅尺实物图:
工作原理必嘉ASD4光栅尺莫尔条纹以透射光栅为例,当指示光栅上的线纹和标尺光栅上的线纹之间形成一个小角度θ,并且两个光栅尺刻面相对平行放置时,在光源的照射下,位于几乎垂直的栅纹上,形成明暗相间的条纹。这种条纹称为“莫尔条纹” (右图所示)。严格地说,莫尔条纹排列的方向是与两片光栅线纹夹角的平分线相垂直。莫尔条纹中两条亮纹或两条暗纹之间的距离称为莫尔条纹的宽度,以W表示。
W=ω /2* sin(θ /2)=ω /θ 。
莫尔条纹具有以下特征:
(1)莫尔条纹的变化规律
两片光栅相对移过一个栅距,莫尔条纹移过一个条纹距离。由于光的衍射与干涉作用,莫尔条纹的变化规律近似正(余)弦函数,变化周期数与光栅相对位移的栅距数同步。
(2)放大作用
在两光栅栅线夹角较小的情况下,莫尔条纹宽度W和光栅栅距ω、栅线角θ之间有下列关系。式中,θ的单位为rad,W的单位为mm。由于倾角很小,sinθ很小,则
W=ω /θ
若ω =0.01mm,θ=0.01rad,则上式可得W=1,即光栅放大了100倍。
(3)均化误差作用
莫尔条纹是由若干光栅条纹共用形成,例如每毫米100线的光栅,10mm宽度的莫尔条纹就有1000条线纹,这样栅距之间的相邻误差就被平均化了,消除了由于栅距不均匀、断裂等造成的误差。
检测与数据处理电子细分与判向法
光栅测量位移的实质是以光栅栅距为一把标准尺子对位称量进行测量。高分辨率的光栅尺一般造价较贵,且制造困难。为了提高系统分辨率,需要对莫尔条纹进行细分,目前(2006年)光栅尺传感器系统多采用电子细分方法。当两块光栅以微小倾角重叠时,在与光栅刻线大致垂直的方向上就会产生莫尔条纹,随着光栅的移动,莫尔条纹也随之上下移动。这样就把对光栅栅距的测量转换为对莫尔条纹个数的测量。
在一个莫尔条纹宽度内,按照一定间隔放置4个光电器件就能实现电子细分与判向功能。例如,栅线为50线对/mm的光栅尺,其光栅栅距为0.02mm,若采用四细分后便可得到分辨率为5μm的计数脉冲,这在工业普通测控中已达到了很高精度。由于位移是一个矢量,即要检测其大小,又要检测其方向,因此至少需要两路相位不同的光电信号。为了消除共模干扰、直流分量和偶次谐波,通常采用由低漂移运放构成的差分放大器。由4个光敏器件获得的4路光电信号分别送到2只差分放大器输入端,从差分放大器输出的两路信号其相位差为π/2,为得到判向和计数脉冲,需对这两路信号进行整形,首先把它们整形为占空比为1:1的方波。然后,通过对方波的相位进行判别比较,就可以等到光栅尺的移动方向。通过对方波脉冲进行计数,可以等到光栅尺的位移和速度
技术参数: | 必嘉(Bica)光栅尺 |
技术参数:
1、栅距:0.02mm(50线对/mm)、0.04mm(25线对/mm)
2、必嘉光栅尺分辨率:0.0005mm、0.001mm、0.005mm、0.01mm
3、必嘉光栅尺输出信号:(1)TTL方波
(2)HTL方波(12v、15v、24v)
(3)EIA-422-A信号
(4)正弦电压信号1Vpp
(5)正弦电流信号11uApp
4、必嘉光栅尺量程:30米内任意选择
5、必嘉光栅尺精度:+-0.003mm、+-0.005mm、+-0.008mm、+-0.01mm(20° 1000mm)
6、参考标记:间隔50mm、间隔200mm、全量程任意位置设一个位置参考点(ABS)
7、必嘉光栅尺工作温度:0°--45°
8、响应速度:30m/min、60m/min、120m/min
9、必嘉光栅尺存储温度:-40°--55°
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