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光栅位移传感器(简称光栅尺)

2018-12-05 1109次浏览 来源:网络

  光栅位移传感器(简称光栅尺)

  光栅位移传感器(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。

光栅位移传感器_光栅尺

  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

莫尔条纹

  ▲莫尔条纹有两个重要的特性:

  (1) 当指示光栅不动,主光栅左右平移时,莫尔条纹将沿着指示栅线的方向上下移动。

  查看莫尔条纹的上 下移动方向,即可确定主光栅左右移动方向。

  (2)莫尔条纹有位移的放大作用。当主光栅沿与刻线垂直方向移动一个栅距W时,莫尔条纹移动一个条纹间距B。

  当两个等距光栅的栅间夹角日较小时,主光栅移动一个栅距W,莫尔条纹移动KW距离,K为莫尔条纹的放大系数:

  这样,可把肉眼看不见的光栅位移变成为清晰可见的莫尔条纹移动,可以用测量条纹的移动来检测光栅的位移。可以实现高灵敏的位移测量。

  ▲光栅位移传感器的结构及工作原理

  由主光栅、指示光栅、光源和光电器件等组成。主光栅和被测物体相连,它随被测物体的直线位移而产生移动。当主光栅产生位移时,莫尔条纹便随着产生位移。用光电器件记录莫尔条纹通过某点的数目,便可知主光栅移动的距离,也就测得了被测物体的位移量。

光栅尺位移传感器结构图

  光栅位移传感器的应用

  光栅位移传感器:

  测量精度高(分辨率为0.1um),动态测量范围广( 0~ *0mm),可进行无接触测量,

  容易实现系统的自动化和数字化。

  在机械工业中得到了*的应用,特别是在量具、数控机床的闭环反馈控制、工作母机的坐标测量等方面。


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