HEIDENHAIN LC 183; ML1240 光柵尺

外部光柵尺首先是一把尺，當(dāng)然是做測量來用的（直光柵測長度，圓光柵測角度），只是它比一般的尺有兩個不同點：1、精度高；2、測量值不能直接看到，而是測量結(jié)果變成了電信號，需要在相應(yīng)的處理設(shè)備上處理后進行觀看。因為高精度，所以可很好的用于工業(yè)生產(chǎn)上，因為測量結(jié)果可作為電信號輸出，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)用于自動化中。

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HEIDENHAIN LC 183; ML1240 光柵尺

常用光纖傳感器的運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，必定會導(dǎo)致兩光柵尺上的線紋相互之間交差。在燈源的直射下，交接點近旁的小地域內(nèi)因為黑灰色線紋重合，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：

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

(2) 若用W表達莫爾條紋的總寬，d表達光纖傳感器的柵距，θ表達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個關(guān)鍵特點。

(3) 因為莫爾條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) 莫爾條紋的挪動與兩光柵尺中間的相對挪動相對應(yīng)。兩光柵尺相對挪動1個柵距d，莫爾條紋便相對挪動1個莫爾條紋總寬W，其方位與兩光柵尺相對挪動的方位豎直，且當(dāng)兩光柵尺相對挪動的方位更改時，莫爾條紋挪動的方位隨著更改。

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

1．偏移尺寸的檢驗

因為莫爾條紋的挪動與兩光柵尺中間的相對挪動是相對應(yīng)的故根據(jù)檢驗 這4個工作電壓數(shù)據(jù)信號的轉(zhuǎn)變狀況，便可相對性地檢驗出兩光柵尺中間的相對性挪動。 每轉(zhuǎn)變1個期限，即莫爾條紋每轉(zhuǎn)變1個期限，說明兩光柵尺相對性挪動了1個柵距的間距；若兩光柵尺中間的相對性挪動沒到1個柵距，因 是余弦函數(shù)，故根據(jù) 之值也能測算出其相對性挪動的間距。

2. 偏移方位的檢驗

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，這時候，莫爾條紋相對性地沿往下的方位挪動，通過觀查窗體A和B，光敏電阻元器件檢驗到的光強度轉(zhuǎn)變步驟 和及輸出的相對性的工作電壓數(shù)據(jù)信號和如圖所示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，這時候，莫爾條紋則相對性地沿往上的方位挪動，通過觀查窗體A和B，光敏電阻元器件檢驗到的光強度轉(zhuǎn)變步驟和 及輸出的相對性的工作電壓數(shù)據(jù)信號和如圖所示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性挪動方位。

平行線光柵尺和旋轉(zhuǎn)編碼器均根據(jù)相對速度的基本原理來造成光信號，這類數(shù)據(jù)信號經(jīng)由半導(dǎo)體材料的變換處理后，用于檢驗機械設(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：

1.刻線玻離尺（平行線光柵尺 合理長度測量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 合理長度測量3米之上應(yīng)用）

精確測量步驟：

FAGOR企業(yè)意見反饋商品出示的輸出數(shù)據(jù)信號是由燈源根據(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、長壽命的特性。

1.刻線玻離反饋機制

紅外感應(yīng)光線被光電二極管接受前，先根據(jù)有刻線運動軌跡的板與柵格窗，有刻線運動軌跡的板與柵格窗，有刻線運動軌跡的板與柵格窗間的相對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，會轉(zhuǎn)化成原始的電流量正弦波形數(shù)據(jù)信號，這類電子信號的期限與柵距是同樣的。