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更新時(shí)間：2021-10-21 20:19:57瀏覽次數(shù)：653次

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delta sensor VFT1-JC DC24V 漫反射光柵

delta VFT1-JC DC24V.jpg

1.光柵的種類(lèi)和結(jié)構(gòu)

在高精度的上，目前大量使用光柵作為反饋檢測(cè)元件。光柵與前面講的旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器不同，它不是依靠電磁學(xué)原理進(jìn)行工作的，不需要激磁電壓，而是利用光學(xué)原理進(jìn)行工作，因而不需要復(fù)雜的系統(tǒng)。

光柵種類(lèi)較多。根據(jù)光線(xiàn)在光柵中是透射還是反射分為透射光柵和反射光柵。前者是在透明的光學(xué)玻璃板上，刻制平行等距的密集線(xiàn)紋，利用光的透射現(xiàn)象形成光柵。后者一般用不透明的金屬材料，如不銹鋼板或鋁板上刻制平行等距的密集線(xiàn)紋，利用光的全反射或漫反射形成光柵。透射光柵分辨率較反射光柵高，其檢測(cè)精度可達(dá)1μm以上。從形狀上看，光柵分為圓光柵和長(zhǎng)光柵。前者用于角度測(cè)量，后者用于檢測(cè)直線(xiàn)位移。兩者工作原理基本相似。

2．光柵的結(jié)構(gòu)和工作原理

光柵是由標(biāo)尺光柵和光學(xué)讀數(shù)頭兩部分組成。標(biāo)尺光柵一般固定在機(jī)床的活動(dòng)部件上，如工作臺(tái)。光柵讀數(shù)頭裝在機(jī)床固定部件上。指示光柵裝在光柵讀數(shù)頭中。標(biāo)尺光柵和指示光柵的平行度及二者之間的間隙（0.05~0.1mm）要嚴(yán)格保證。當(dāng)光柵讀數(shù)頭相對(duì)于標(biāo)尺光柵移動(dòng)時(shí)，指示光柵便在標(biāo)尺光柵上相對(duì)移動(dòng)。

光柵讀數(shù)頭又叫光電轉(zhuǎn)換器，它把光柵莫爾條紋變成電信號(hào)。如圖6-9 所示為垂直入射讀數(shù)頭。讀數(shù)頭由光源、聚光鏡、指示光柵、光敏元件和驅(qū)動(dòng)電路等組成。

（3）起平均誤差作用。莫爾條紋是由若干光柵線(xiàn)紋干涉形成的，這樣?xùn)啪嘀g的相鄰誤差被平均化了，消除了柵距不均勻造成的誤差。

（4）莫爾條紋的移動(dòng)與柵距之間的移動(dòng)成比例。當(dāng)干涉條紋移動(dòng)一個(gè)柵距時(shí)，莫爾條紋也移動(dòng)一個(gè)莫爾條紋寬度w，若光柵移動(dòng)方向相反，則莫爾條紋移動(dòng)的方向也相反。莫爾條紋的移動(dòng)方向與光柵移動(dòng)方向相垂直。這樣測(cè)量光柵水平方向移動(dòng)的微小距離就用檢測(cè)垂直方向的寬大的莫爾條紋的變化代替。

3. 應(yīng)用（光柵位移－數(shù)字轉(zhuǎn)換系統(tǒng)）

當(dāng)光柵移動(dòng)一個(gè)柵距，莫爾條紋便移動(dòng)一個(gè)條紋寬度，理論上光柵亮度變化是一個(gè)三角波形，但由于漏光和不能達(dá)到最大亮度，被削頂削底后而近似一個(gè)正弦波。硅光電池將近似正弦波的光強(qiáng)信號(hào)變?yōu)橥l率的電壓信號(hào)，經(jīng)光柵位移—數(shù)字變換電路放大、整形、微分輸出脈沖。每產(chǎn)生一個(gè)脈沖，就代表移動(dòng)了一個(gè)柵距那么大的位移，通過(guò)對(duì)脈沖計(jì)數(shù)便可得到工作臺(tái)的移動(dòng)距離。