HEIDENHAIN LC 183; ML1240 光柵尺

外部光柵尺首先是一把尺，當(dāng)然是做測(cè)量來用的（直光柵測(cè)長(zhǎng)度，圓光柵測(cè)角度），只是它比一般的尺有兩個(gè)不同點(diǎn)：1、精度高；2、測(cè)量值不能直接看到，而是測(cè)量結(jié)果變成了電信號(hào)，需要在相應(yīng)的處理設(shè)備上處理后進(jìn)行觀看。因?yàn)楦呔?，所以可很好的用于工業(yè)生產(chǎn)上，因?yàn)闇y(cè)量結(jié)果可作為電信號(hào)輸出，居有后續(xù)操作處理性，所以可以作為反饋構(gòu)成工業(yè)閉環(huán)控制的反饋裝置，應(yīng)用于自動(dòng)化中。

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HEIDENHAIN LC 183; ML1240 光柵尺

常用光纖傳感器的運(yùn)作使用的原理全是依據(jù)物理上的上莫爾條紋的產(chǎn)生基本原理開展工作任務(wù)的。圖4-9是其工作任務(wù)工作原理。當(dāng)使標(biāo)志光纖傳感器上的線紋與尺標(biāo)光纖傳感器上的線紋成一視角 來置放兩光柵尺時(shí)，必定會(huì)導(dǎo)致兩光柵尺上的線紋相互之間交差。在燈源的直射下，交接點(diǎn)近旁的小地域內(nèi)因?yàn)楹诨疑€紋重合，因此遮光總面積少，遮光效用弱，光的積累功效促使這一地域出現(xiàn)亮帶。反過來，距交接點(diǎn)很遠(yuǎn)的地域，因兩光柵尺不全透明的黑灰色線紋的重合一部分變得更加少，不全透明地域總面積慢慢增大，即遮光總面積慢慢增大，促使遮光效用變好，只能偏少的光源能利用這一地域穿透光纖傳感器，使這一地域出現(xiàn)暗帶。這類與光纖傳感器線紋基本上豎直，兩色出現(xiàn)的亮、暗帶就是說莫爾條紋。莫爾條紋具備下列特點(diǎn)：

(1) 若用平行光束直射光纖傳感器時(shí)，穿透莫爾條紋的光強(qiáng)度遍布近似于余弦函數(shù)。

(2) 若用W表達(dá)莫爾條紋的總寬，d表達(dá)光纖傳感器的柵距，θ表達(dá)兩光柵尺線紋的交角，則他們中間的幾何圖形關(guān)聯(lián)為W=d／sin當(dāng) 角很鐘頭，上式可類似寫W=d／θ

若取d=千分之一毫米，θ=千分之一rad，則由上式可獲W=1毫米。這表明，不用繁雜的衍射光柵和電子控制系統(tǒng)，光折射的衍射現(xiàn)象，就能夠光纖傳感器的柵距轉(zhuǎn)化成變大一百倍的莫爾條紋的總寬。這類變大功效是光纖傳感器的1個(gè)關(guān)鍵特點(diǎn)。

(3) 因?yàn)槟獱枟l紋是由若干份光纖傳感器線紋相互干預(yù)產(chǎn)生的，因此莫爾條紋對(duì)光纖傳感器某些線紋中間的柵距偏差具備均值效用，能清除光纖傳感器柵距不勻稱所導(dǎo)致的危害。

(4) 莫爾條紋的挪動(dòng)與兩光柵尺中間的相對(duì)挪動(dòng)相對(duì)應(yīng)。兩光柵尺相對(duì)挪動(dòng)1個(gè)柵距d，莫爾條紋便相對(duì)挪動(dòng)1個(gè)莫爾條紋總寬W，其方位與兩光柵尺相對(duì)挪動(dòng)的方位豎直，且當(dāng)兩光柵尺相對(duì)挪動(dòng)的方位更改時(shí)，莫爾條紋挪動(dòng)的方位隨著更改。

據(jù)此莫爾條紋的特點(diǎn)，倘若讓我們?cè)谀獱枟l紋挪動(dòng)的方位上切4個(gè)觀查窗體A，B，C，D，且使這4個(gè)窗體兩組距離1／4莫爾條紋總寬，即W／4。由所述探討所知，當(dāng)兩光柵尺相對(duì)挪動(dòng)時(shí)，莫爾條紋隨著挪動(dòng)，從4個(gè)觀查窗體A，B，C，D能夠獲得4個(gè)在位置上先后超前的或落后(在于兩光柵尺相對(duì)挪動(dòng)的方位)1／4周期時(shí)間(即π／2)的近似于余弦函數(shù)的光強(qiáng)度轉(zhuǎn)變?nèi)^程，用 表達(dá)，見圖4-9(c)。若選用感光元器件來檢驗(yàn)，感光元器件把穿透觀查窗體的光強(qiáng)度轉(zhuǎn)變 轉(zhuǎn)化成相對(duì)的工作電壓數(shù)據(jù)信號(hào)，設(shè)成 。依據(jù)這4個(gè)工作電壓數(shù)據(jù)信號(hào)，能夠檢驗(yàn)出光柵尺的相對(duì)挪動(dòng)。

1．偏移尺寸的檢驗(yàn)

因?yàn)槟獱枟l紋的挪動(dòng)與兩光柵尺中間的相對(duì)挪動(dòng)是相對(duì)應(yīng)的故根據(jù)檢驗(yàn) 這4個(gè)工作電壓數(shù)據(jù)信號(hào)的轉(zhuǎn)變狀況，便可相對(duì)性地檢驗(yàn)出兩光柵尺中間的相對(duì)性挪動(dòng)。 每轉(zhuǎn)變1個(gè)期限，即莫爾條紋每轉(zhuǎn)變1個(gè)期限，說明兩光柵尺相對(duì)性挪動(dòng)了1個(gè)柵距的間距；若兩光柵尺中間的相對(duì)性挪動(dòng)沒到1個(gè)柵距，因 是余弦函數(shù)，故根據(jù) 之值也能測(cè)算出其相對(duì)性挪動(dòng)的間距。

2. 偏移方位的檢驗(yàn)

在圖4-9(a)中，若尺標(biāo)光纖傳感器固定不變，標(biāo)示光纖傳感器沿正方位挪動(dòng)，這時(shí)候，莫爾條紋相對(duì)性地沿往下的方位挪動(dòng)，通過觀查窗體A和B，光敏電阻元器件檢驗(yàn)到的光強(qiáng)度轉(zhuǎn)變步驟 和及輸出的相對(duì)性的工作電壓數(shù)據(jù)信號(hào)和如圖所示4-10(a)圖示，在這種情況下，遲滯的位置為／2；反過來說，若尺標(biāo)光纖傳感器固定不變，標(biāo)示光纖傳感器沿負(fù)方位挪動(dòng)，這時(shí)候，莫爾條紋則相對(duì)性地沿往上的方位挪動(dòng)，通過觀查窗體A和B，光敏電阻元器件檢驗(yàn)到的光強(qiáng)度轉(zhuǎn)變步驟和 及輸出的相對(duì)性的工作電壓數(shù)據(jù)信號(hào)和如圖所示4-10(b)圖示，在這種情況下，超前的的位置為／2。所以，根據(jù)和兩數(shù)據(jù)信號(hào)相互之間的超前的和遲滯關(guān)聯(lián)，便可明確出兩光柵尺中間的相對(duì)性挪動(dòng)方位。

平行線光柵尺和旋轉(zhuǎn)編碼器均根據(jù)相對(duì)速度的基本原理來造成光信號(hào)，這類數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)由半導(dǎo)體材料的變換處理后，用于檢驗(yàn)機(jī)械設(shè)備裝制的偏移。FAGOR企業(yè)意見反饋商品選用二種不一樣的原材料來造成意見反饋數(shù)據(jù)信號(hào)：

1.刻線玻離尺（平行線光柵尺 合理長(zhǎng)度測(cè)量3米以內(nèi)應(yīng)用）刻線玻璃盤片（旋轉(zhuǎn)編碼器）

2.刻線鋼鏈尺（平行線光柵尺 合理長(zhǎng)度測(cè)量3米之上應(yīng)用）

精確測(cè)量步驟：

FAGOR企業(yè)意見反饋商品出示的輸出數(shù)據(jù)信號(hào)是由燈源根據(jù)刻在平行線尺或盤片的柵格線后，再經(jīng)光學(xué)變換裝制的除理造成的。讀值裝制由燈源、刻線玻離與柵格窗、及其光電二極管接受裝制構(gòu)成。FAGOR企業(yè)意見反饋商品選用紅外感應(yīng)led二極管（IRED）作為燈源，這類燈源具備安全性、長(zhǎng)壽命的特性。

1.刻線玻離反饋機(jī)制

紅外感應(yīng)光線被光電二極管接受前，先根據(jù)有刻線運(yùn)動(dòng)軌跡的板與柵格窗，有刻線運(yùn)動(dòng)軌跡的板與柵格窗，有刻線運(yùn)動(dòng)軌跡的板與柵格窗間的相對(duì)速度回造成正弦波形方法的電磁波，這類電磁波經(jīng)光電二極管接受后，會(huì)轉(zhuǎn)化成原始的電流量正弦波形數(shù)據(jù)信號(hào)，這類電子信號(hào)的期限與柵距是同樣的。