- 產品品牌:
- 三豐
- 產品型號:
- 各種型號
- 制作工藝:
- 集成
- 輸出信號:
- 數字型
目前在精密機加工和精密位移測量時常采用光柵尺做為測量傳感器,其后面直接接入二次儀表,或數控系統進行位移測量。測量的主要有傳感器決定。 隨著電子技術和單片機技術的發展,光柵傳感器在位移測量系統將得到更廣泛應用,并逐步向智能化方向轉化。該測量系統采用光柵移動產生的莫爾條紋與電子電路相結合來完成對位移量的自動測量,它具有判別光柵移動方向、預置初值、實現自動定位控制及過限報警、自檢和掉電保護以及誤差修正等功能。下面對該系統的工作原理和應用作以介紹。 https://www.wh-sf.com
1、
光柵尺定義:
光柵尺通過摩爾條紋原理,通過光電轉換,以數字方式表示線性位移量的高位移傳感器。光柵線位移傳感器主要應用于直線移動導軌機構,可實現移動量的顯示和自動控制,廣泛應用于金屬切削機床加工量的數字顯示和CNC加工中心位置環的控制。該產品已形成系列,供不同規格的各類機床選用,量程從50毫米至30米,覆蓋幾乎全部金屬切削機床的行程。
2、
光柵尺分類如下:
5V,12V,15V,24V的方波,細分尺,正弦尺,也有專為火花機提供的抗干擾能力強的正反碼信號尺,及與電腦數控機床相連的高功率光柵尺。
結構分寬尺和窄尺兩種。窄尺長可做1米,寬尺30米內任選。
另外可分為敞開式和封閉式兩類。其中敞開式為高型,輸出波型為正弦波,主要用于精密儀器的數字化改造分辨率可達0.1um。封閉式則主要用于普通機床、儀器的數字化改造,輸出波型為方波。
3、 光柵尺主要應用:
1、各類測量機構、儀器的位移測量(彈簧試驗機、三坐標機、投影儀等) 2、各類機床的數顯系統(車床、銑床、磨床、鏜床、電火花、鉆床等) 3、各類數控機床的配套使用(數控銑、加工中心、數控磨床等) 4、配接PLC,用于各類自動化機構的位移測量. 4、電子細分與判向電路 光柵測量位移的實質是以光柵柵距為一把標準尺子對位稱量進行測量。目前高分辯率的光柵尺一般造價較貴,且制造困難。為了提高系統分辯率,需要對莫爾條紋進行細分,本系統采用了電子細分方法。當兩塊光柵以微小傾角重疊時,在與光柵刻線大致垂直的方向上就會產生莫爾條紋,隨著光柵的移動,莫爾條紋也隨之上下移動。這樣就把對光柵柵距的測量轉換為對莫爾條紋個數的測量,同量莫爾條紋又具有光學放大作用,其放大倍數為(1)
式中:W為莫爾條紋寬度;d為光柵柵距(節距);θ為兩塊光柵的夾角,rad 在一個莫爾條紋寬度內,按照一定間隔放置4個光電器件就能實現電子細分與羊向功能。本系統采用的光柵尺柵線為50線對/mm,其光柵柵距為0.02mm,若采用四細分后便可得到分辯率為5μm的計數脈沖,這在一般工業測控中已達到了很高。由于位移是一個矢量,即要檢測其大小,又要檢測其方向,因此至少需要兩路相位不同的光電信號。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放構成的差分放大器。由4個滏電器件獲得的4路光電信號分別送到2只差分放大器輸入端,從差分放大器輸出的兩路信號其相位差為π/2,為得到判向和計數脈沖,需對這兩路信號進行整形,首先把它們整形為占空比為1:1的方波,經由兩個與或非門74LS54芯片組成的四細分判向電路輸入可逆計數器,后送入由8031組成的單片機系統中進行處理。 5、顯示儀表 SF-600型位移、角度控制器是一個六位顯示、控制的位移、角度控制顯示模塊,可廣泛應用于工業控制領域。該控制器與高分辨率的光柵尺和編碼器都可以配套使用,帶有倍頻功能,同時該儀表可以帶有兩路繼電器輸出,在顯示的同時可有效的進行控制。https://www.wh-sf.com 六位數碼顯示,顯示可到1U 兩路輸出,有效進行行程控制和報警 工作電壓: 220V AC,輸出12V DC、5V DC 可接收編碼器、光柵尺、接近開關等多種傳感器輸入 掉電保存當前值、帶有倍頻功能、可存儲峰值 信號輸入頻率:100K 機床改造或多功能機床測量可用多功能表 6、總結 目前,我們研制的光柵傳感器分辨率可以到1U,進行長度、角度自動測量的智能儀表已形成系列產品,分辯率可從20μm到1μm,角度從1度-0.01度,具有性能穩定、抗干擾能力強、體積小、結構緊湊、成本低等優點,已成功地應用于機床改造和相關的位置檢測系統中。





