如何提高直线光栅摩尔传感器的测量精度

如何提高直线光栅莫尔传感器的测量精度~

采用准单场扫描和单场扫描系统取代传统的四场扫描光栅系统
采用相位光栅，通过合理设计光栅线纹高度方向的形状来控制衍射的级次和相位
对于数控机床，绝对式光栅正成为发展趋势。绝对式光栅是在增量光栅上设置绝对轨，在绝对轨上设计了用不同距离编码的一系列零位光栅，
提高光栅线纹的位置精度并改善信号周期内的线纹质量，这是提高光栅精度的手段之一。

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（见图）。标尺光栅相对于指示光栅移动时，便形成大致按正弦规律分布的明暗相间的叠栅条纹。这些条纹以光栅的相对运动速度移动，并直接照射到光电元件上，在它们的输出端得到一串电脉冲，通过放大、整形、辨向和计数系统产生数字信号输出，直接显示被测的位移量。
传感器的光路形式有两种：一种是透射式光栅，它的栅线刻在透明材料（如工业用白玻璃、光学玻璃等）上；另一种是反射式光栅，它的栅线刻在具有强反射的金属（不锈钢）或玻璃镀金属膜（铝膜）上。这种传感器的优点是量程大和精度高。光栅式传感器应用在程控、数控机床和三坐标测量机构中，可测量静、动态的直线位移和整圆角位移。在机械振动测量、变形测量等领域也有应用。
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” 。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。

莫尔条纹
W=ω /2* sin（θ /2）=ω /θ 。[1]
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

去理工冲鸭

理工大的同学吧 我是你们老师 网上是不会有的

增加每mm刻线数

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” 。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。 莫尔条纹 W=ω /2* sin（θ /2）=ω /θ 。[1] 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

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霞浦县18289768497： 如何提高直线光栅莫尔传感器的测量精度 - ？
莱烟鹅掌： 采用准单场扫描和单场扫描系统取代传统的四场扫描光栅系统 采用相位光栅,通过合理设计光栅线纹高度方向的形状来控制衍射的级次和相位 对于数控机床,绝对式光栅正成为发展趋势.绝对式光栅是在增量光栅上设置绝对轨,在绝对轨上设计了用不同距离编码的一系列零位光栅, 提高光栅线纹的位置精度并改善信号周期内的线纹质量,这是提高光栅精度的手段之一.

霞浦县18289768497： 光栅传感器怎么提高测量精度 - ？
莱烟鹅掌： 光栅块条形光玻璃密集等间距平行刻线刻线密度 10~100线/毫米由光栅形叠栅条纹具光放作用误差平均效应能提高测量精度传器由标尺光栅、指示光栅、光路系统测量系统四部组

霞浦县18289768497： 怎样提高光栅传感器的分辨率和读数精度 - ？
莱烟鹅掌： 常用的光栅为100线或者50线的,对应分辨率为0.01mm,0.02mm; 光栅信号一般有两路路或者四路,可以硬件进行四细分,出来分辨率为0.0025mm、0.005mm. 市场上分辨率为0.001mm或者更高的0.0001mm都是用单片进行细分,理论上可以0-1000细分,也就是把分辨率提高1000倍. 上述是提高分辨率,提高精度与机械结构和细分技术有关.

霞浦县18289768497： 光栅传感器的基本原理是什么?莫尔条纹是如何形成的?有和特点 - ？
莱烟鹅掌： 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(见图)...

霞浦县18289768497： 光栅传感器哪个精度高? - ？
莱烟鹅掌： 西肯光栅传感器的话精度可高达1mm 对于高精度测量或检测领域足以. 选择西肯光栅传感器不仅要考虑到精度还需要考虑到反应时间. 精度高反应时间跟不上那么也是有误差的. 所以西肯光栅提醒大家要注意两个参数同时考虑进去~

霞浦县18289768497： 电子尺概述与用途 - ？
莱烟鹅掌： 光栅数显尺概述: 光栅数显尺通过摩尔条纹原理,通过光电转换,以数字方式表示线性位移量的高精度位移传感器.光栅数显尺主要由:读数头、主尺和接口组成.光栅线位移传感器主要应用于直线移动导轨机构,可实现移动量的精确显示和自...

霞浦县18289768497： 倾角传感器分辨率和精度的问题 - ？
莱烟鹅掌： 这个主要看算法,很多东西主要是计算上的差异带来的.首先这个不是很合理.正如你说的分辨不出来,一般来说精度就达不到.分辨率是这样测得的,一般用0.1度的输入,传感器的输出至少要达到0.05度,就算能分辨了. 精度,民用上一般是取点标定,取6个点(测量范围内的不同角度),有的用理论直线计算,有的用最小二乘法拟合直线,往往会有精度高的时候.因为直线式修正的或者拟合后的.

霞浦县18289768497： 安装更细的光栅尺可以提高数控机床的测位精度吗?有没有对光栅号细分的电路?更换和改装的成本会是怎样? - ？
莱烟鹅掌： 如果要提高数控机床的加工精度的话单纯从检测角度去考虑问题是不足的,何况现在的半闭环圆光栅编码器实现1u的控制精度也是毫无问题的,提高加工精度的主要方式是提高机床的机械精度,主要指的也就是几何精度了,只有几何精度达到很高的程度了,机械传动精度能满足要求了才能实现真正意义的高精度加工,否则的话就算你的检测精度再高也是无济于事的,至于对光栅检测尺的检测信号进行细分已经是毫无意义的了,因为光栅检测尺满足1u的检测精度本身就不存在问题呀!

霞浦县18289768497： 三坐标测量仪的测量精度是如何保证的? - ？
莱烟鹅掌： 首先,它的结构要有一定的强度的,包括三座材料的稳定性等的.像Leitz的高精度三坐标,为了保证精度,使用移动平台式,把光栅放在抽上,符合阿贝原理,机器也非常厚实.还有,就是使用的光栅尺,这个一般最小分辨率都在0.0001mm.测头系统也非常重要,高精度的三坐标一般使用固定测头.软件补偿也是一方面.还有,比较容易忽略的,地基稳定性.

霞浦县18289768497： 光栅传感器测角度原理,具体点 - ？
莱烟鹅掌： 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...