光柵工作原理簡介-易創(chuàng)-專業(yè)您值得信賴

1、光柵工作原理簡介,1,深圳易創(chuàng)電子科技有限公司 王先生 13823548356,數(shù)控系統(tǒng)位置環(huán)結(jié)構(gòu),,,,,,,,,,位置檢測裝置,,,+,_,傳動機(jī)構(gòu),,軸的運(yùn)動,電機(jī),位置給定,數(shù)控計算,驅(qū)動,位置檢測裝置的重要性,檢測被控對象（軸）的位置并反饋給控制器其測量精度直接決定了系統(tǒng)控制精度一般應(yīng)至少比機(jī)床精度高一個數(shù)量級,常用位置測量技術(shù),光 柵,光柵由光柵尺和讀數(shù)頭組成光柵尺上有排列均勻的刻線作為長度基準(zhǔn)讀數(shù)頭上有

2、讀數(shù)光柵及光學(xué)器件柵距ω：常用的為10—100微米,ω,光柵的種類-1,按原理分物理光柵（衍射光柵）刻線間距接近光波波長，用于光譜分析計量光柵刻線間距一般從4微米—100微米按形狀分直線光柵圓光柵按輸出信號種類分增量式光柵絕對式光柵,光柵的種類-續(xù),按材質(zhì)分金屬光柵玻璃光柵陶瓷光柵按光路分透射式光柵反射式光柵按結(jié)構(gòu)分封閉式光柵開放式光柵,LS106封閉式直線光柵,開放式直線光柵,光電效應(yīng),外光電效

3、應(yīng)真空光電管，廣電倍增管光電導(dǎo)效應(yīng)半導(dǎo)體光敏電阻光生福特效應(yīng)光敏二極管，光敏三極管，光電池,莫爾條紋,,,,,,ω1,,,ω 2,,,,,,,θ,,,,d,莫爾條紋是光柵工作的基礎(chǔ)莫爾條紋的特征：對光柵節(jié)距的放大作用ω1= ω2= ωd= ω/ θ=K ωK=1/ θ –莫爾條紋放大系數(shù) ω=0.04mm, K=250 d=10mm莫爾條紋運(yùn)動與光柵副運(yùn)動的對應(yīng)性運(yùn)動方向的對應(yīng)運(yùn)動頻率的對應(yīng),莫爾條

4、紋演示,莫爾條紋的運(yùn)動頻率和方向都與光柵副運(yùn)動對應(yīng),四場掃描,通過四個光電管同時掃描光柵的四個位置得到四個各自相差90o電角度的正弦信號二二反并聯(lián)使幅值增強(qiáng)一倍，得到二組相差90o的正弦信號由于四個光電管掃描的是四個不同部位，抗劃傷能力較差,準(zhǔn)單一場掃描,通過四個光電管掃描光柵的同一個位置得到四個各自相差90o電角度的正弦信號二二反并聯(lián)使幅值增強(qiáng)一倍，得到二組相差90o的正弦信號由于四個光電管掃描的是同一部位，抗污染、劃傷能

5、力大大增強(qiáng),,李薩如圖形,x=A1sin(ωt)y=A2cos(ωt)A1=A2=Ax2+y2=A2(sin2(ωt)+cos2(ωt))=A2,x=A1sin(ωt)y=A2cos(ωt)A1≠A2x2+y2=A12sin2(ωt)+A22cos2(ωt),,,,,,二相幅值相等時是圓形,二相幅值不等時是橢圓形,x,x,y,y,,信號處理與細(xì)分,放大器1,,,1,3,檢波放大器,,,sin,放大器2,,,2,4,檢波放大器

6、,,cos,放大器0,,,整形電路,,參考,,細(xì)分電路,整形電路,組 合 電路,線驅(qū)動器,,,,,,,,,,,,,,通道A,通道B,,,,,,,,,,,,,,線驅(qū)動器,,,線驅(qū)動器,,,,零位,波 形,原始正弦信號,直接轉(zhuǎn)換成方波,五倍細(xì)分并轉(zhuǎn)換成方波,參考信號,在主光柵尺的下面有一個或幾個小光柵，提供參考信號，用于機(jī)床的回零,帶距離編碼的參考信號,在主光柵尺的下面有一組不等間距分布的小光柵，提供參考信號，用于機(jī)床快速回零

7、,,,,10.00,,,10.06,,,,,,,,,,,,,10.02,10.04,20,20,20,20,絕對式光柵,由幾個光柵軌按照一定編碼規(guī)則組合而成讀頭移動到行程長度內(nèi)任意位置均有一個特定的讀數(shù)開機(jī)即有位置，不需要回零操作,光柵的精度,準(zhǔn)確度等級在 整個行程范圍任意1米測量長度區(qū)段內(nèi)建立在平均值基礎(chǔ)上的位置偏差F的最大值Fmax均落在±α（μ m）之內(nèi)，則±α為準(zhǔn)確度等級 一個信號周期內(nèi)的位置偏差,2