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海德漢HEIDENHAIN光柵尺介紹
最近更新時(shí)間：2016-11-25
提 供 商：上海茂碩機(jī)械設(shè)備有限公司資料大?。?/span>3.9MB
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海德漢公司的光學(xué)掃描型光柵尺或編碼器的測(cè)量基準(zhǔn)都是周期刻線－光柵。這些光柵刻在玻璃或鋼材基體上。大長(zhǎng)度測(cè)量用的光柵尺基體為鋼帶。海德漢公司用特別開(kāi)發(fā)的光刻工藝制造精密光柵。AURODUR：在鍍金鋼帶上蝕刻線條，典型柵距40 μmMETALLUR：抗污染的鍍金層金屬線，典型柵距20 μmDIADUR：玻璃基體的超硬鉻線（典型柵距20 μm）或玻璃基體的三維鉻線格柵（典型柵距8 μm）SUPRADUR相位光柵：光學(xué)三維平面格柵線條，*抗污能力，典型柵距不超過(guò)8 μmOPTODUR相位光柵：光學(xué)三維平面格柵線條，超高反光性能，典型柵距不超過(guò)2 μm這種方法除了能刻制柵距非常小的光柵外，而且它刻制的光柵線條邊緣清晰、均勻。再加上光電掃描法，這些邊緣清晰的刻線是輸出高質(zhì)量信號(hào)的關(guān)鍵。母版光柵采用海德漢公司定制的精密刻線機(jī)制造。威斯特小編敬上
測(cè)量法
測(cè)量法是指編碼器通電時(shí)就可立即得到位置值并隨時(shí)供后續(xù)信號(hào)處理電子電路讀取。無(wú)需移動(dòng)軸執(zhí)行參考點(diǎn)回零操作。位置信息來(lái)自一系列碼構(gòu)成的光柵刻線。單獨(dú)的增量刻軌信號(hào)通過(guò)細(xì)分生成位置值，同時(shí)也能生成供選用的增量信號(hào)。掃描掩膜與光柵尺的相對(duì)運(yùn)動(dòng)使*級(jí)的衍射光產(chǎn)生相位移：當(dāng)光柵移過(guò)一個(gè)柵距時(shí)，前一級(jí)的+1衍射光在正方向上移過(guò)一個(gè)光波波長(zhǎng)，-1衍射光在負(fù)方向上移過(guò)一個(gè)光波波長(zhǎng)。由于這兩個(gè)光波在離開(kāi)掃描光柵時(shí)將發(fā)生干涉，光波將彼此相對(duì)移動(dòng)兩個(gè)光波波長(zhǎng)。也就是說(shuō)，相對(duì)移動(dòng)一個(gè)柵距可以得到兩個(gè)信號(hào)周期。例如，干涉光柵尺的柵距一般為8 μm、4 μm甚至更小。其掃描信號(hào)基本沒(méi)有高次諧波，能進(jìn)行高倍頻細(xì)分。因此，這些光柵尺特別適用于高分辨率和高精度應(yīng)用。LF系列光柵尺是采用干涉掃描原理的封閉式直線光柵尺。
增量測(cè)量法
增量測(cè)量法的光柵由周期性刻線組成。位置信息通過(guò)計(jì)算自某點(diǎn)開(kāi)始的增量數(shù)（測(cè)量步距數(shù)）獲得。由于必須用參考點(diǎn)確定位置值，因此在光柵尺或光柵尺帶上還刻有一個(gè)帶參考點(diǎn)的軌道。參考點(diǎn)確定的光柵尺位置值可以到一個(gè)測(cè)量步距。因此，必須通過(guò)掃描參考點(diǎn)建立基準(zhǔn)點(diǎn)或確定上次選擇的原點(diǎn)。zui差情況時(shí)，機(jī)床需要移動(dòng)測(cè)量范圍內(nèi)的較大部分。為加快和簡(jiǎn)化“參考點(diǎn)回零”操作，許多海德漢光柵尺刻有距離編碼參考點(diǎn)，這些參考點(diǎn)彼此相距數(shù)學(xué)算法確定的距離。移過(guò)兩個(gè)相鄰參考點(diǎn)后（一般只需運(yùn)動(dòng)數(shù)毫米）（見(jiàn)表），后續(xù)電子電纜就能找到參考點(diǎn)位置。凡是距離編碼參考點(diǎn)編碼器在型號(hào)后均帶有字母“C”（例如LS 487 C）。距離編碼參考點(diǎn)的參考點(diǎn)位置用兩個(gè)參考點(diǎn)間信號(hào)周期數(shù)和以下公式計(jì)算
光電掃描
大多數(shù)海德漢公司光柵尺或編碼器都用光電掃描原理。對(duì)測(cè)量基準(zhǔn)的光電掃描為非接觸掃描，因此無(wú)磨損。這種光電掃描方法能檢測(cè)到非常細(xì)的線條，通常不超過(guò)幾微米寬，而且能生成信號(hào)周期很小的輸出信號(hào)。測(cè)量基準(zhǔn)的柵距越小，光電掃描的衍射現(xiàn)象越嚴(yán)重。海德漢公司的直線光柵尺采用兩種掃描原理：成像掃描原理用于20 μm至大約40 μm的柵距。干涉掃描原理用于更小柵距光柵，，例如， 8 μm。
成像掃描原理
簡(jiǎn)單的說(shuō)，成像掃描原理是采用透射光生成信號(hào)：兩個(gè)具有相同或相近柵距的光柵尺光柵和掃描掩模彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)。掃描掩膜的基體是透明的，而作為測(cè)量基準(zhǔn)的光柵尺可以是透明的也可以是反射的。當(dāng)平行光穿過(guò)一個(gè)光柵時(shí)，在一定距離處形成明/暗區(qū)，掃描掩膜就在這個(gè)位置處。當(dāng)兩個(gè)光柵相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)光柵尺的光得到調(diào)制。如果狹縫對(duì)齊，則光線穿過(guò)。如果一個(gè)光柵的刻線與另一個(gè)光柵的狹縫對(duì)齊，光線無(wú)法通過(guò)。光電池組將這些光強(qiáng)變化轉(zhuǎn)化成電信號(hào)。特殊結(jié)構(gòu)的掃描掩膜將光強(qiáng)調(diào)制為近正弦輸出信號(hào)。柵距越小，掃描掩膜和光柵尺間的間距越小，公差越嚴(yán)。LC、LS和LB直線光柵尺采用成像掃描原理。