简述光栅位移测量仪是如何辩别位移方位的

作者&投稿:圭陈 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
光栅位移检测装置由哪些部件组成?它的工作原理是什么~

光栅尺位移传感器(简称光栅尺),是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。光栅尺位移传感器经常应用于机床与现在加工中心以及测量仪器等方面,可用作直线位移或者角位移的检测。其测量输出的信号为数字脉冲,具有检测范围大,检测精度高,响应速度快的特点。例如,在数控机床中常用于对刀具和工件的坐标进行检测,来观察和跟踪走刀误差,以起到一个补偿刀具的运动误差的作用

单个光电元件接受一固定点的莫尔条纹信号,只能片别明暗的变化而不能辨别莫尔条纹的移动方向,因而就不能判别运动零件的运动方向,以致不能正确测量位移。如果能够在物体正向移动时,将得到的脉冲数累加,而物体反向移动时可从已累加的脉冲数中减去反向移动的脉冲数,这样就能够得到正确的测量结果。

●光栅尺位移传感器的介绍

  一、位移传感器基本原理
  光栅位移传感器的工作原理,是由一对光栅副中的主光栅(即标尺光栅)和副光栅(即指示光栅)进行相对位移时,在光的干涉与衍射共同作用下产生黑白相间(或明暗相间)的规则条纹图形,称之为莫尔条纹。经过光电器件转换使黑白(或明暗)相同的条纹转换成正弦波变化的电信号,再经过放大器放大,整形电路整形后,得到两路相差为90°的正弦波或方波,送入光栅数显表计数显示。
  二、位移传感器安装方式
  光栅线位移传感器的安装比较灵活,可安装在机床的不同部位。
  一般将主尺安装在机床的工作台(滑板)上,随机床走刀而动,读数头固定在床身上,尽可能使读数头安装在主尺的下方。其安装方式的选择必须注意切屑、切削液及油液的溅落方向。如果由于安装位置限制必须采用读数头朝上的方式安装时,则必须增加辅助密封装置。另外,一般情况下,读数头应尽量安装在相对机床静止部件上,此时输出导线不移动易固定,而尺身则应安装在相对机床运动的部件上(如滑板)。
  1、位移传感器安装基面
  安装光栅线位移传感器时,不能直接将传感器安装在粗糙不平的机床身上,更不能安装在打底涂漆的机床身上。光栅主尺及读数头分别安装在机床相对运动的两个部件上。用千分表检查机床工作台的主尺安装面与导轨运动的方向平行度。千分表固定在床身上,移动工作台,要求达到平行度为0.1mm/1000mm以内。如果不能达到这个要求,则需设计加工一件光栅尺基座。基座要求做到:①应加一根与光栅尺尺身长度相等的基座(最好基座长出光栅尺50mm左右)。②该基座通过铣、磨工序加工,保证其平面平行度0.1mm/1000mm以内。另外,还需加工一件与尺身基座等高的读数头基座。读数头的基座与尺身的基座总共误差不得大于±0.2mm。安装时,调整读数头位置,达到读数头与光栅尺尺身的平行度为0.1mm左右,读数头与光栅尺尺身之间的间距为1~1.5mm左右。
  2、位移传感器主尺安装
  将光栅主尺用M4螺钉上在机床安装的工作台安装面上,但不要上紧,把千分表固定在床身上,移动工作台(主尺与工作台同时移动)。用千分表测量主尺平面与机床导轨运动方向的平行度,调整主尺M4螺钉位置,使主尺平行度满足0.1mm/1000mm以内时,把M2螺钉彻底上紧。在安装光栅主尺时,应注意如下三点:
  (1) 在装主尺时,如安装超过1.5M以上的光栅时,不能象桥梁式只安装两端头,尚需在整个主尺尺身中有支撑。
  (2) 在有基座情况下安装好后,最好用一个卡子卡住尺身中点(或几点)。
  (3) 不能安装卡子时,最好用玻璃胶粘住光栅尺身,使基尺与主尺固定好。
  3、位移传感器读数头的安装
  在安装读数头时,首先应保证读数头的基面达到安装要求,然后再安装读数头,其安装方法与主尺相似。最后调整读数头,使读数头与光栅主尺平行度保证在0.1mm之内,其读数头与主尺的间隙控制在1~1.5mm以内。
  4、位移传感器限位装置
  光栅线位移传感器全部安装完以后,一定要在机床导轨上安装限位装置,以免机床加工产品移动时读数头冲撞到主尺两端,从而损坏光栅尺。另外,用户在选购光栅线位移传感器时,应尽量选用超出机床加工尺寸100mm左右的光栅尺,以留有余量。
  5、位移传感器检查
  光栅线位移传感器安装完毕后,可接通数显表,移动工作台,观察数显表计数是否正常。
  在机床上选取一个参考位置,来回移动工作点至该选取的位置。数显表读数应相同(或回零)。另外也可使用千分表(或百分表),使千分表与数显表同时调至零(或记忆起始数据),往返多次后回到初始位置,观察数显表与千分表的数据是否一致。
  通过以上工作,光栅传感器的安装就完成了。但对于一般的机床加工环境来讲,铁屑、切削液及油污较多。因此,光栅传感器应附带加装护罩,护罩的设计是按照光栅传感器的外形截面放大留一定的空间尺寸确定,护罩通常采用橡皮密封,使其具备一定的防水防油能力。
  三、位移传感器使用注意事项
  (1)光栅传感器与数显表插头座插拔时应关闭电源后进行。
  (2)尽可能外加保护罩,并及时清理溅落在尺上的切屑和油液,严格防止任何异物进入光栅传感器壳体内部。
  (3)定期检查各安装联接螺钉是否松动。
  (4)为延长防尘密封条的寿命,可在密封条上均匀涂上一薄层硅油,注意勿溅落在玻璃光栅刻划面上。
  (5) 为保证光栅传感器使用的可靠性,可每隔一定时间用乙醇混合液(各50%)清洗擦拭光栅尺面及指示光栅面,保持玻璃光栅尺面清洁。
  (6) 光栅传感器严禁剧烈震动及摔打,以免破坏光栅尺,如光栅尺断裂,光栅传感器即失效了。
  (7) 不要自行拆开光栅传感器,更不能任意改动主栅尺与副栅尺的相对间距,否则一方面可能破坏光栅传感器的精度;另一方面还可能造成主栅尺与副栅尺的相对摩擦,损坏铬层也就损坏了栅线,以而造成光栅尺报废。
  (8) 应注意防止油污及水污染光栅尺面,以免破坏光栅尺线条纹分布,引起测量误差。
  (9) 光栅传感器应尽量避免在有严重腐蚀作用的环境中工作,以免腐蚀光栅铬层及光栅尺表面,破坏光栅尺质量。


简述光栅位移测量仪是如何辩别位移方位的
光栅位移传感器的工作原理,是由一对光栅副中的主光栅(即标尺光栅)和副光栅(即指示光栅)进行相对位移时,在光的干涉与衍射共同作用下产生黑白相间(或明暗相间)的规则条纹图形,称之为莫尔条纹。经过光电器件转换使黑白(或明暗)相同的条纹转换成正弦波变化的电信号,再经过放大器放大,整形电路整形后...

光栅尺位移传感器概述
光栅尺位移传感器,作为线性编码器的一种,与旋转编码器有着相似的作用,即通过计数脉冲来测量位移。在现代工业中,它的影响力不容忽视,极大地提升了加工精度,并显著提高了生产效率。随着中国制造业的不断发展,对加工精度的需求日益提升,各种机床如铣床、磨床、车床、线切割机和电火花机等,广泛安装了...

光栅尺的原理及结构
光栅尺也称光栅尺位移传感器,是利用光栅光学原理工作的测量,反馈装置,用于检测直线位移或角位移,其测量输出信号为数字脉冲,具有检测范围大、检测精度高、响应速度快的特点,光栅尺常用于数控机床的闭环,伺服系统或长度检测仪器中。例如:在机床中用于检测刀具和工件的坐标,观察和跟踪走刀误差,起到补偿刀...

数控机床上的光栅尺是什么?
光栅尺全称叫作光栅尺位移传感器,它可以通过光学原理实现高精度的距离测量和角度测量,被广泛用于数控机床和测量仪器等领域,其在机床中最主要的作用就是“监视”,监视直线轴在执行系统的移动指令后,是否能够真正的准确地运行到数控指令所要求的位置,如果没有,光栅尺会向数控系统发出指令,使该直线轴到...

光栅尺位移传感器工作原理
如使用4个光电器件在每个莫尔条纹宽度内,可实现高精度的位移测量,如5μm分辨率。为了精确地检测位移大小和方向,通常采用差分放大器处理来自光敏器件的信号。两路相位差为π\/2的信号经过整形和相位判别,可以确定光栅尺的移动方向和位移量。通过计数脉冲,系统能够实时获取光栅尺的位移和速度信息。

精密位移检测传感器有哪些
光栅位移传感器(俗称光栅尺)是利用光栅光学原理作业的测量反应设备。光栅位移传感器常用于机床、当前加工基地和测量仪器,可用于检查直线位移或角位移。测量输出的信号为数字脉冲,具有检查计划大、检查精度高、护理速度快的特点。例如,在数控机床中,通常用于检查工件的坐标,以调查和跟踪刀的过错,以发挥...

光栅尺位移传感器装置结构
可分为多种类型。例如,直接接收式读数头,也称为硅光电池读数头;还有镜像式读数头和分光镜式读数头,它们利用反射原理进行测量;还有金属光栅反射式读数头,它依赖于光的反射特性来获取位移信息。这些不同的读数头设计,都旨在提供精确的位移测量,以适应不同的机床使用需求。

精密位移检测传感器有哪些
5. 栅位移传感器 光栅位移传感器(光栅尺)利用光栅光学原理工作,常用于机床、加工中心及测量仪器,用于检查直线位移或角位移。测量输出信号为数字脉冲,具有检查范围大、精度高、速度快的特点。在数控机床中,常用于检查工件坐标,调查和跟踪刀具误差,发挥补偿运动误差的作用。

数控机床上的光栅尺是什么?
光栅尺,也称为光栅尺位移传感器(光栅尺传感器),是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。光栅尺经常应用于数控机床的闭环伺服系统中,可用作直线位移或者角位移的检测。其测量输出的信号为数字脉冲,具有检测范围大,检测精度高,响应速度快的特点。例如,在数控机床中常用于对刀具和工件的坐标进行检测,...

双光栅测量微弱振动位移量有何优点
一般每毫米几十至几千条。单色平行光通过光栅每个缝的衍射和各缝间的干涉,形成暗条纹很宽、明条纹很细的图样,这些锐细而明亮的条纹称作谱线。谱线的位置随波长而异,当复色光通过光栅后,不同波长的谱线在不同的位置出现而形成光谱。光通过光栅形成光谱是单缝衍射和多缝干涉的共同结果。

都匀市13493807201: 简述光栅位移测量仪是如何辩别位移方位的 -
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都匀市13493807201: 光栅传感器测量位移 -
骆启竹红: 一般从运动物体跟动尺安装到一起.位移信号将以脉冲信号输出,需要积分运算才可以转化成位移. 一般运用到光栅或者编码器或者步进电机的机电设备上都安装一个零位传感器,每次启动时都进行一次“初始化”,让运动部件运动,找到零位,然后记住.

都匀市13493807201: 光栅传感器为什么能进行高精度位移测量 -
骆启竹红: 光栅是在一块长条形的光学玻璃上密集等间距平行的刻线,刻线密度为 10~100线/毫米.由光栅形成的叠栅条纹具有光学放大作用和误差平均效应,因而能提高测量精度.传感器由标尺光栅、指示光栅、光路系统和测量系统四部分组成.

都匀市13493807201: 影像测量仪中的光栅尺的主要功能是什么? -
骆启竹红: 光栅尺位移传感器(简称光栅尺),是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置.光栅尺位移传感器经常应用于机床与现在加工中心以及测量仪器等方面,可用作直线位移或者角位移的检测.其测量输出的信号为数字脉冲,具有检测范围大,检测精度高,响应速度快的特点.例如,在数控机床中常用于对刀具和工件的坐标进行检测,来观察和跟踪走刀误差,以起到一个补偿刀具的运动误差的作用.影像仪国内厂家有很多,“智泰”有听说过吧.他们的产品很不错的,性价比高.

都匀市13493807201: 光学测量 -
骆启竹红: 给你介绍几种常用的: 1、激光三角法测距. 利用激光良好的方向性,以及几何光学成像的比例特性,将一束激光照射到物体上,在与激光光束成一定角度的位置用光学成像系统检测照射到物体的光斑,这样镜头-光斑、镜头平面到激光光束的...

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骆启竹红: 采用光栅叠栅条纹原理测量位移的传感器.光栅是在一块长条形的光学玻璃上密集等间距平行的刻线,刻线密度为 10~100线/毫米.由光栅形成的叠栅条纹具有光学放大作用和误差平均效应,因而能提高测量精度.传感器由标尺光栅、指示光栅...

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骆启竹红: 激光位移测量原理 激光位移(三角法)是最常见的激光测位移的方法之一,20世纪70年代用于热轧带钢板形测量,由于这种板形测量方法简单,响应速度快,在线数据处...

都匀市13493807201: 设有一光栅,其刻线数为250线/mm,要用它测量1微米的位移,应采取什么措施? -
骆启竹红: 250线出来后的信号直接4倍频就是1微米的当量

都匀市13493807201: 光栅位移传感器有几根线
骆启竹红: 需要用到的光栅信号是2个脚:相位相差90°的A、B 信号,一般为TTL电平. 一般接线为5条线: 给光栅尺的电源两条:VCC、GND 光栅尺输出三条:A、B、R R为零位信号.一般不用

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