钢栅尺的工作原理是什么？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-06-05 10:39 标签： 光栅尺的作用

为解决测长机对于长度测量的测量系统操作复杂、功能少、精度低、稳定性差等缺点和不足，中图仪器推出的SJ5160-A轴类2米光栅尺测长仪接触式测量是一种很好的长度测量方式。它具有操作简洁、智能、精度高

范围大，检测精度高，响应速度快的特点。 光栅尺工作原理 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

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，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。

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

光栅尺位移传感器是由标尺光栅和光栅读数头两有些构成。标尺光栅通常固定在机床活动部件上，光栅读数头装在机床固定部件上，指示光栅装在光栅读数头中。

目前绝对式光栅尺的供应商均由外国企业组成，主要包括德国海德汉（HEIDENHAIN）公司、西班牙发格（FAGOR）、英国雷尼绍（RENISHAW）公司，其中在金属切削类全闭环数控机床中，封闭式玻璃载体绝对式光栅尺95%以上由海德汉公司占据。

光栅尺：利用光的干涉和衍射原理制作而成的传感器。当两块栅距相同的光栅叠放在一起，同时让线纹构成一微小角度，这时在平行光照射下，与刻线垂直方向上就能看到对称分布的明暗相间的条纹，称为莫尔条纹，因此莫尔

工具，而此时传感器也大多采用了光栅尺。光栅尺一般是利用刻在某种载体（如玻璃、晶态陶瓷或钢带等）上的隔栅，作为测量的基准，其工作原理是利用感知光度变化的光电池扫描的方法进行测量　。光栅尺抗干扰强，灵敏度很高，但在测试或存放过程中很容易损坏，很多用户逐渐改用直线或角度传感器。

常见光栅的工作原理都是根据物理上莫尔条纹的形成原理进行工作的。当使指示光栅上的线纹与标尺光栅上的线纹成一角度来放置两光栅尺时，必然会造成两光栅尺上的线纹互相交义。

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）。

光栅尺采用半密封设计，有一定防水、尘、铁屑能力，使用过程中如水、油、铁屑、等进入会加速光栅尺损坏。跟据所安装种类机床不同，和使用环境不同整体使用寿命1-5年左右，使用环境好，无水、油、铁屑、震动小使用寿命就长，如机床有油水、铁屑灰尘多震动大设产品寿命就短。

光栅尺作为数控机床直线轴的位置检测元件，相当于人的“眼睛”，就是“监视”该直线轴在执行数控系统的移动指令后，该直线轴是否真正准确地运行到数控系统指令所要求的位置。如果数控机床没有安装光栅尺，当

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。

光栅尺：利用光的干涉和衍射原理制作而成的传感器。当两块栅距相同的光栅叠放在一起，同时让线纹构成一微小角度，这时在平行光照射下，与刻线垂直方向上就能看到对称分布的明暗相间的条纹，称为莫尔条纹，因此莫尔

在数控机床或其他数控设备中，往往都会用到光栅尺或编码器等位置传感部件，用以来测量机械运动部件的实际运动位置及速度信息。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。

将光栅尺输出的信号进行细分，然后辨向，再送入可逆计数器。由于2路信号周期同为T，相位相差90 °，光栅尺中的指示光栅每移动一个栅距，输出电信号就变化一个周期，如果能够把变化的周期数测量出来，就可以测出相对位移。

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。

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。

光栅是由光源、透镜、标尺光栅（主光栅）、指示光栅（副光栅）和光电元件组成。当主光栅和副光栅呈一很小的θ角相对倾斜重叠放置时，造成两光栅尺上的线纹交叉。在光源的照射下，交叉点附近的小区域内黑线重叠形成

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。

光栅尺，也称为光栅尺位移传感器或光栅尺传感器，是通过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。

　　机床效率和机床性能的不断提高将不可避免地需要更快的进给速度和更高的加速度，同时还要保持较高的加工精度。为了快速而准确地传递进给运动，要求机床和线性光栅尺具有更高的刚度。值光栅尺的测量方法意味着，当编码器通电时，可以立即获得位置值，并且可以随时通过后续信号处理电子电路读取该位置值。无需移动轴即可执行参考点返回操作。光栅尺测量法是指编码器通电时就可立即得到位置值并随时供后续信号处理电子电路读取。单独的增量跟踪信号通过细分生成位置值，还可以生成可选的增量信号。增量测量方法的光栅由周期性的光栅线组成。通过计算从某个点开始的增量数来获得位置信息。由于必须使用参考点来确定位置值，因此在光栅尺或光栅带上也刻有带有参考点的轨迹。由参考点确定的光栅尺的位置值可以准确到一个测量步骤。

　　值光栅尺或编码器的测量标准是周期性光栅，这些光栅刻在玻璃或钢质基材上，用于长距离测量的光栅尺底座是钢带。镀金钢带上的蚀刻线，典型栅距40μmMETALLUR：抗污染镀金金属线，典型栅距20μmDIADUR：玻璃基板上的超硬铬线（典型栅距20μm）或三维铬线玻璃基板上的网格（典型的光栅周期为8μm）SUPRADUR相光栅：光学三维平面网格线，*的防污能力，典型的光栅周期不超过8μmOPTODUR相光栅：光学三维平面网格线，超高反射性能，典型的光栅间距不超过2μm。

　　值光栅尺是机床高质量，高精度运动的前提。此外，光栅尺的出色动态性能还来自其运动部件重量的进一步减轻。它广泛用于精密机床，电子零件和自动化机械系统的生产和加工设备中，尤其是在半导体和电子制造领域。光栅尺外壳中的非接触式光电扫描测量数据和读取头的滚珠导轨结构保证了光栅尺的使用寿命长。这种封闭的结构，特殊的扫描原理以及压缩空气的正压环境使线性光栅尺具有很强的抗污染能力，完善的保护措施可确保高度抗电噪声。

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