光栅尺的原理及结构

光栅尺的原理及结构结构:
光栅尺是由标尺光栅和光栅读数头两部分组成 。标尺光栅一般固定在机床固定部件上,光栅读数头装在机床活动部件上,指示光栅装在光栅读数头中 。右图所示的就是光栅尺的结构 。
光栅检测装置的关键部分是光栅读数头,它由光源、会聚透镜、指示光栅、光电元件及调整机构等组成 。光栅读数头结构形式很多,根据读数头结构特点和使用场合分为直接接收式读数头(或称硅光电池读数头、镜像式读数头、分光镜式读数头、金属光栅反射式读数头) 。
原理:

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 。
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使用注意事项


(1)光栅尺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尺传感器壳体内部 。
(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) 为保证光栅尺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) 光栅尺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,光栅尺传感器即失效了 。



参考资料来源:百度百科-光栅尺
光栅尺和磁栅尺的区别?1、特点不同:
光栅尺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 。
磁栅尺利用与录音技术相似的方法,通过录磁头在磁性尺(或盘)上录制出间隔严格相等的磁波这一过程称为录磁 。已录制好磁波的磁性尺称为磁栅尺 。磁栅尺上相邻栅波的间隔距离称为磁栅的波长,又称为磁栅的节距(栅距) 。
2、机构不同:
光栅尺是由标尺光栅和光栅读数头两部分组成 。标尺光栅一般固定在机床固定部件上,光栅读数头装在机床活动部件上,指示光栅装在光栅读数头中 。
磁栅尺是磁栅数显系统的基准元件 。波长就是磁栅尺的长度计量单位 。任一被测长度都可用与其对应的若干磁栅波长之和来表示;


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磁栅尺的尺体可由满足一定要求的硬磁合金制成 。也可由表面镀上一层硬磁合金的磁性材料制成 。对制成磁栅尺的硬磁合金磁性材料的性能应有如下要求:
良好的磁性能 材料应具有较大的剩磁和矫顽力,即材料的磁滞回线应较胖大 。
良好的磁均匀性 材料的磁性能越均匀越好,以保证录磁后的剩磁幅值相等,否则将影响磁栅的精度 。
良好的磁稳定性 材料录磁后的剩磁强度应不会有随着时间的延伸而很快减弱的性能 。
良好的力学性能 材料应具有较高的机械强度、硬度和耐磨度,易于机械加工及不易受外界温度和湿度变化 。
一定的频率特性 能保证在一定的剩磁强度的要求下录上所需频率(波长)的磁波 。
常用的硬磁合金是Cu-Ni-Fe合金或Fe-Cr-Co合金;常用的磁性镀层的成分是Ni、Co、P;
参考资料:百度百科-磁栅尺
参考资料:百度百科-光栅尺
光栅尺的工作原理和种类光栅尺,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,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 。
工作原理:
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 。