一、引言目前在精密機(jī)加工和數(shù)控機(jī)庫(kù)中采用的精密位稱數(shù)控系統(tǒng)框圖。隨著電子技術(shù)和單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展，光柵傳感器在位移測(cè)量系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，并逐步向智能化方向轉(zhuǎn)化。利用光柵傳感器構(gòu)成的位移量自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)原理示意圖。該系統(tǒng)采用光柵移動(dòng)產(chǎn)生的莫爾條紋與電子電路以及單片機(jī)相結(jié)合來(lái)完成對(duì)位移量的自動(dòng)測(cè)量，它具有判別光柵移動(dòng)方向、預(yù)置初值、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位控制及過(guò)限報(bào)警、自檢和掉電保護(hù)以及溫度誤差修正等功能。下面對(duì)該系統(tǒng)的工作原理及設(shè)計(jì)思想作以下介紹。光柵測(cè)量位移的實(shí)質(zhì)是以光柵柵距為一把標(biāo)準(zhǔn)尺子對(duì)位稱量進(jìn)行測(cè)量。虎丘區(qū)新款光柵尺設(shè)備廠家

在制作各種光柵視覺(jué)效果前，必須先了解光柵的特性、種類、規(guī)格、厚度、尺寸、方向性等，才能仔細(xì)判別如何制作出精致的光柵影像效果，就中國(guó)臺(tái)灣市面上常用之光柵材料做分類，可分為以下幾種。印刷光柵材質(zhì)：PET、PP、PVC、TPU等，PET、PP為硬質(zhì)平板環(huán)保材質(zhì)；PVC、TPU為軟質(zhì)材質(zhì)。印刷光柵線數(shù)：50 LPI、60 LPI、62 LPI、75 LPI、100 LPI。光柵線數(shù)效果：50 LPI—3D、Flip—常用材料、100 LPI—3D、Flip—常用材料折射原理利用光柵視覺(jué)軟體把不同的圖案轉(zhuǎn)化成光柵線數(shù)，利用光柵折射的原理，在不同的角度呈現(xiàn)出不同的圖案，不同規(guī)格的光柵會(huì)有不同的折射效果與折射角度，觀賞距離也會(huì)有所不同，所以在設(shè)計(jì)光柵效果圖檔的時(shí)候，必須先了解光柵才能設(shè)計(jì)出符合光柵特性的設(shè)計(jì)圖。吳江區(qū)購(gòu)買光柵尺設(shè)備廠家光柵尺線位移傳感器的安裝比較靈活，可安裝在機(jī)床的不同部位。

2、位移傳感器主尺安裝將光柵主尺用M4螺釘上在機(jī)床安裝的工作臺(tái)安裝面上，但不要上緊，把千分表固定在床身上，移動(dòng)工作臺(tái)（主尺與工作臺(tái)同時(shí)移動(dòng)）。用千分表測(cè)量主尺平面與機(jī)床導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)方向的平行度，調(diào)整主尺M(jìn)4螺釘位置，使主尺平行度滿足0.1mm/1000mm以內(nèi)時(shí)，把M2螺釘徹底上緊。在安裝光柵主尺時(shí)，應(yīng)注意如下三點(diǎn)：（1） 在裝主尺時(shí)，如安裝超過(guò)1.5M以上的光柵時(shí)，不能象橋梁式只安裝兩端頭，尚需在整個(gè)主尺尺身中有支撐。（2） 在有基座情況下安裝好后，比較好用一個(gè)卡子卡住尺身中點(diǎn)（或幾點(diǎn)）。（3） 不能安裝卡子時(shí)，比較好用玻璃膠粘住光柵尺身，使基尺與主尺固定好。3、位移傳感器讀數(shù)頭的安裝

光柵尺主要由標(biāo)尺光柵（尺體）和讀數(shù)頭兩部分組成。標(biāo)尺光柵上刻有大量等間距的條紋，這些條紋在光源的照射下，與讀數(shù)頭中的指示光柵形成莫爾條紋。讀數(shù)頭則負(fù)責(zé)解析這些光學(xué)信號(hào)，從而精確地測(cè)量出位置的變化。二、工作原理光柵尺的工作原理基于莫爾條紋的形成和分析技術(shù)。當(dāng)標(biāo)尺光柵上的線紋和讀數(shù)頭中的指示光柵線紋之間形成一個(gè)小角度，并且兩者相對(duì)平行放置時(shí)，在光源的照射下，會(huì)形成明暗相間的莫爾條紋。這些條紋的排列方向與兩片光柵線紋夾角的平分線相垂直。隨著標(biāo)尺光柵的移動(dòng)，莫爾條紋也隨之移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)位移的測(cè)量。如果不能達(dá)到這個(gè)要求，則需設(shè)計(jì)加工一件光柵尺基座。

(1) 式中：W為莫爾條紋寬度；d為光柵柵距（節(jié)距）；θ為兩塊光柵的夾角，rad在一個(gè)莫爾條紋寬度內(nèi)，按照一定間隔放置4個(gè)光電器件就能實(shí)現(xiàn)電子細(xì)分與羊向功能。本系統(tǒng)采用的光柵尺柵線為50線對(duì)/mm，其光柵柵距為0.02mm，若采用四細(xì)分后便可得到分辨率為5μm的計(jì)數(shù)脈沖，這在一般工業(yè)測(cè)控中已達(dá)到了很高精度。由于位移是一個(gè)矢量，即要檢測(cè)其大小，又要檢測(cè)其方向，因此至少需要兩路相位不同的光電信號(hào)。為了消除共模干擾、直流分量和偶次諧波，我們采用了由低漂移運(yùn)放構(gòu)成的差分放大器。由4個(gè)滏電器件獲得的4路光電信號(hào)分別送到2只差分放大器輸入端，從差分放大器輸出的兩路信號(hào)其相位差為π/2，為得到判向和計(jì)數(shù)脈沖，需對(duì)這兩路信號(hào)進(jìn)行整形，首先把它們整形為占空比為1：1的方波，經(jīng)由兩個(gè)與或非門74LS54芯片組成的四細(xì)分判向電路輸入可逆計(jì)數(shù)器，***送入由8031組成的單片機(jī)系統(tǒng)中進(jìn)行處理。光柵讀數(shù)頭結(jié)構(gòu)形式很多，根據(jù)讀數(shù)頭結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用場(chǎng)合分為直接接收式讀數(shù)頭。虎丘區(qū)新款光柵尺設(shè)備廠家

這種條紋稱為“莫爾條紋” (圖2所示)。嚴(yán)格地說(shuō)，莫爾條紋排列的方向是與兩片光柵線紋夾角的平分線相垂直。虎丘區(qū)新款光柵尺設(shè)備廠家

（6） 光柵傳感器嚴(yán)禁劇烈震動(dòng)及摔打，以免破壞光柵尺，如光柵尺斷裂，光柵傳感器即失效了。（7） 不要自行拆開光柵傳感器，更不能任意改動(dòng)主柵尺與副柵尺的相對(duì)間距，否則一方面可能破壞光柵傳感器的精度；另一方面還可能造成主柵尺與副柵尺的相對(duì)摩擦，損壞鉻層也就損壞了柵線，以而造成光柵尺報(bào)廢。（8） 應(yīng)注意防止油污及水污染光柵尺面，以免破壞光柵尺線條紋分布，引起測(cè)量誤差。（9） 光柵傳感器應(yīng)盡量避免在有嚴(yán)重腐蝕作用的環(huán)境中工作，以免腐蝕光柵鉻層及光柵尺表面，破壞光柵尺質(zhì)量。虎丘區(qū)新款光柵尺設(shè)備廠家

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