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標尺光柵和讀數頭的作用是什么?

更新時間:2025-04-08   點擊次數:562次
  光柵尺中‌標尺光柵‌與‌讀數頭‌的作用解析。
  
  一、標尺光柵的作用
  
  1、‌測量基準‌
  
  標尺光柵是光柵尺的核心測量基準,表面刻有密集且等距的精密線紋(柵距通常為20μm)‌。其長度決定了測量范圍,常安裝在機床移動部件(如工作臺)上,隨被測物體同步位移‌。
  
  ‌2、信號觸發‌
  
  當標尺光柵與讀數頭中的指示光柵發生相對移動時,兩者通過光學干涉形成‌莫爾條紋‌,為后續信號轉換提供原始光學信息‌。
  

光柵尺

 

  二、讀數頭的作用
  
  1、‌信號轉換與輸出‌
  
  讀數頭內部集成光源、透鏡、指示光柵、光電元件等組件‌。其作用包括:
  
  將莫爾條紋的光學信號轉換為正弦波電信號,并進一步處理為相位差90°的A、B兩路方波信號,用于判斷位移方向和距離‌。
  
  輸出Z相脈沖信號,用于機械系統歸零或位置校準‌。
  
  ‌2、精度增強‌
  
  通過電子細分技術(如4倍或50倍細分)提升分辨率。例如,柵距20μm經50倍細分后分辨率可達0.4μm‌。
  
  三、標尺光柵與讀數頭的協同作用
  
  ‌1、高精度位移檢測‌:兩者配合實現微米級甚至亞微米級的位移測量,適用于數控機床閉環控制、精密儀器定位等場景‌。
  
  ‌2、動態反饋‌:實時監測移動部件的位移變化,通過信號反饋至控制系統,補償加工誤差(如刀具路徑偏差)‌。
  
  四、典型應用場景
  
  ‌1、數控機床‌:標尺光柵與讀數頭組合用于三軸運動控制,確保加工精度‌。
  
  ‌2、測量設備‌:在數顯投影儀、影像測量儀中提供高分辨率位置反饋‌。
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