1、光栅工作原理简介,1,深圳易创电子科技有限公司 王先生 13823548356,数控系统位置环结构,位置检测装置,+,_,传动机构,轴的运动,电机,位置给定,数控计算,驱动,位置检测装置的重要性,检测被控对象(轴)的位置并反馈给控制器其测量精度直接决定了系统控制精度一般应至少比机床精度高一个数量级,常用位置测量技术,光 栅,光栅由光栅尺和读数头组成光栅尺上有排列均匀的刻线作为长度基准读数头上有读数光栅及光学器件栅距:常用的为10100微米,光栅的种类-1,按原理分物理光栅(衍射光栅)刻线间距接近光波波长,用于光谱分析计量光栅刻线间距一般从4微米100微米按形状分直线光栅圆光栅按输出信号种类分增
2、量式光栅绝对式光栅,光栅的种类-续,按材质分金属光栅玻璃光栅陶瓷光栅按光路分透射式光栅反射式光栅按结构分封闭式光栅开放式光栅,LS106封闭式直线光栅,开放式直线光栅,光电效应,外光电效应真空光电管,广电倍增管光电导效应半导体光敏电阻光生福特效应光敏二极管,光敏三极管,光电池,莫尔条纹,1, 2,d,莫尔条纹是光栅工作的基础莫尔条纹的特征:对光栅节距的放大作用1= 2= d= / =K K=1/ 莫尔条纹放大系数 =0.04mm, K=250 d=10mm莫尔条纹运动与光栅副运动的对应性运动方向的对应运动频率的对应,莫尔条纹演示,莫尔条纹的运动频率和方向都与光栅副运动对应,四场扫描,通过四个光
3、电管同时扫描光栅的四个位置得到四个各自相差90o电角度的正弦信号二二反并联使幅值增强一倍,得到二组相差90o的正弦信号由于四个光电管扫描的是四个不同部位,抗划伤能力较差,准单一场扫描,通过四个光电管扫描光栅的同一个位置得到四个各自相差90o电角度的正弦信号二二反并联使幅值增强一倍,得到二组相差90o的正弦信号由于四个光电管扫描的是同一部位,抗污染、划伤能力大大增强,李萨如图形,x=A1sin(t)y=A2cos(t)A1=A2=Ax2+y2=A2(sin2(t)+cos2(t)=A2,x=A1sin(t)y=A2cos(t)A1A2x2+y2=A12sin2(t)+A22cos2(t),二相幅
4、值相等时是圆形,二相幅值不等时是椭圆形,x,x,y,y,信号处理与细分,放大器1,1,3,检波放大器,sin,放大器2,2,4,检波放大器,cos,放大器0,整形电路,参考,细分电路,整形电路,组 合 电路,线驱动器,通道A,通道B,线驱动器,线驱动器,零位,波 形,原始正弦信号,直接转换成方波,五倍细分并转换成方波,参考信号,在主光栅尺的下面有一个或几个小光栅,提供参考信号,用于机床的回零,带距离编码的参考信号,在主光栅尺的下面有一组不等间距分布的小光栅,提供参考信号,用于机床快速回零,10.00,10.06,10.02,10.04,20,20,20,20,绝对式光栅,由几个光栅轨按照一定编
5、码规则组合而成读头移动到行程长度内任意位置均有一个特定的读数开机即有位置,不需要回零操作,光栅的精度,准确度等级在 整个行程范围任意1米测量长度区段内建立在平均值基础上的位置偏差F的最大值Fmax均落在( m)之内,则为准确度等级 一个信号周期内的位置偏差,20,深圳易创电子科技有限公司 王先生 13823548356,感谢关注深圳易创电子科技有限公司ECHUNG ELETRONIC TECHNOLOGY CO.,LTD王先生 13823548356蒋小姐 17304461959电 话:0755-82767517 QQ :3325633615邮 箱:地 址:深圳市福田区华强北上步工业区101栋603室,