FC-1系列敞开式工业级光栅尺

光栅尺的工作原理

光栅尺的工作原理光栅尺是一种用于测量物体位置和运动的精密测量仪器。

它利用光的干涉原理来实现高精度的测量。

下面将详细介绍光栅尺的工作原理。

一、光栅尺的基本结构光栅尺由光栅条和读取头组成。

光栅条是由一系列等距的透明条纹和不透明条纹组成的，这些条纹被刻在一个透明的基底上。

读取头包含一个光源和一个光电探测器。

二、光栅尺的测量原理1. 光栅尺的工作过程光栅尺通过光栅条上的透明和不透明条纹来产生干涉。

当光源照射到光栅条上时，透明条纹和不透明条纹会形成一系列的亮暗交替的光斑。

这些光斑经过透射后，被读取头中的光电探测器接收。

2. 干涉原理光栅尺利用光的干涉原理来测量物体的位置和运动。

当光通过光栅条时，光的波长与光栅条的周期相比，会产生干涉现象。

根据干涉现象的性质，可以测量出物体的位置和运动。

3. 光栅尺的测量精度光栅尺的测量精度取决于光栅条的周期和读取头的分辨率。

光栅条的周期越小，测量精度越高。

而读取头的分辨率越高，测量精度也越高。

三、光栅尺的工作过程1. 光源发出的光线经过透明条纹和不透明条纹的交替干涉后，形成一系列的亮暗交替的光斑。

2. 这些光斑经过透射后，被读取头中的光电探测器接收。

光电探测器将光信号转换为电信号。

3. 读取头将电信号传输给测量系统，测量系统通过对电信号进行处理，可以得到物体的位置和运动信息。

四、光栅尺的应用领域光栅尺广泛应用于各种精密测量领域，如机械加工、半导体创造、精密仪器等。

它具有测量精度高、稳定性好、抗干扰能力强等特点。

五、光栅尺的优缺点1. 优点：- 高精度：光栅尺具有非常高的测量精度，可以达到亚微米甚至纳米级别的精度。

- 高稳定性：光栅尺在测量过程中具有很好的稳定性，不受温度和湿度的影响。

- 高分辨率：光栅尺的读取头具有很高的分辨率，可以实现精确的位置和运动测量。

2. 缺点：- 昂贵：光栅尺的创造成本较高，因此价格相对较高。

- 对环境要求高：光栅尺对环境的要求较高，需要在洁净、稳定的环境下使用。

海德汉光栅（DOC）

海德汉光栅海德汉(heidenhain)是德国一家有一百多年历史的专业生产光栅尺，编码器及数控系统的厂家。

海德汉的光栅尺，编码器及数控系统在国内外机床及自动化生产线上都有很广泛的应用，欢迎选用海德汉heidenhain公司的产品。

名称：海德汉封闭式光栅尺heidenhain海德汉lc100系列绝对式直线光栅尺直接提供绝对位置值，测量前无需回零。

同时还提供增量信号。

它们与ls100系列增量式直线光栅尺的安装尺寸相同，机械结构也相同。

由于lc100和ls100系列直线光栅尺的精度高和可定义的温度特性，特别适用于nc数控机床应用。

常用类型：lc182、lc183、lc192f、lc193f、lc192m、ls177、ls177c、ls176、ls176c、ls187、ls187c、ls186/ls186c、lf183、lf183c、lb382c；名称：海德汉敞开式光栅尺heidenhain海德汉lc400系列绝对式直线光栅尺直接提供绝对位置值，测量前无需回零。

同时还提供增量信号。

同ls400系列增量式直线光栅尺一样，它精度高并具有可定义的温度特性，特别适用于nc数控机床。

常用型号：heidenhain海德汉lc493f、lc493m、lc483、ls487、ls477、lf481、lf481、ls388c、ls328c、ls628c、ls688c、ls1679、ls1679；heidenhain海德汉lida475，lida485，lida477，lida487，lida171，lida181，lida175，heidenhain海德汉lida185，heidenhain 海德汉lida177，heidenhain海德汉lida187，lip481，lip471，heidenhain海德汉lip581，lip382，lip372，pp281r，lif101，lif121，lif181等。

是用于机床的理想选择。

海德汉直线光栅尺产品说明书

用于NC数控机床10/20212更多信息，请访问海德汉官网• ，•也欢迎索取。

有关以下产品的样本：••敞开式直线光栅尺••内置轴承角度编码器••无内置轴承角度编码器••旋转编码器••海德汉后续电子电路••海德汉数控系统••机床检测和验收测试的测量装置技术信息：••海德汉编码器接口••进给轴精度••高安全性位置测量系统••EnDat•2.2－位置编码器双向数字接口••直驱编码器本样本是以前样本的替代版，所有以前版本均不再有效。

订购海德汉公司的产品仅以订购时有效的样本为准。

有关产品所遵循的标准（ISO，EN等）仅以样本中的标注为准。

目录4直线光栅尺用于NC数控机床用于数控机床的海德汉直线光栅尺几乎适用于任何应用。

也是进给轴为闭环控制的机器和设备的理想选择，例如铣床、加工中心、镗铣床、车床和磨床。

动态性能优异的直线光栅尺允许高速运动，沿测量方向的加速性能使其不仅能满足常规轴高动态性能要求，也能满足直驱电机对高动态性能的要求。

海德汉也提供其它应用所需的直线光栅尺，例如：••手动操作机床••冲压机和弯板机••自动化生产设备•直线光栅尺优点如果用直线光栅尺测量滑座位置，位置控制环就包括全部进给机构。

这就是全闭环控制模式。

进给轴的直线光栅尺检测机械运动误差并在控制系统电路中进行修正。

因此，能消除潜在的多个误差源：••滚珠丝杠发热导致的定位误差••反向误差••滚珠丝杠螺距误差导致的运动特性误差因此，直线光栅尺是高精度定位和高速加工机床不可或缺的基础技术手段。

机械结构用于数控机床的直线光栅尺为封闭式测量设备：铝制的尺壳保护尺带、读数头和导轨，避免切屑、灰尘和切削液进入。

自动向下压的弹性密封条保持外壳密封。

读数头沿光栅尺带上摩擦力极小的导轨运动。

联接件将读数头与安装架连接在一起并补偿光栅尺与机床滑座间的不对正误差。

光栅尺与安装块间允许±•0.2•mm至•±•0.3•mm的横向和轴向误差，具体•数值与光栅尺型号有关。

光栅尺发展史

光栅尺发展史
光栅尺作为数字化制造的基础部件，其发展史可以追溯到上世纪五十
年代。

在过去的几十年中，光栅尺在技术上得到了不断的改进和提升，并且在各种工业应用中得到了广泛的应用。

以下是光栅尺发展史中的一些关键阶段：
1. 初始阶段：在上世纪五十年代，光栅尺作为一个机械式部件被引入
到测量领域。

它由两片平行且具有一定厚度的玻璃片组成，这两片玻
璃片之间的区域通过化学腐蚀或电化学腐蚀形成线条。

这些线条被称
为光栅尺线栅。

2. 发展阶段：随着技术的进步，光栅尺的分辨率得到了显著提高。

此外，光栅尺的精度也得到了提高，并且其稳定性也得到了改善。

同时，光栅尺的制造工艺也得到了改进，例如采用激光技术进行刻划，使得
光栅尺的性能得到了进一步的提升。

3. 数字化阶段：进入数字化时代后，光栅尺的数字化程度得到了提高。

通过采用数字解码器、放大器等设备，光栅尺的信号传输和处理变得
更加可靠和高效。

此外，光栅尺的接口也变得更加标准化，使得其更
容易与各种控制系统和机器人等设备进行集成。

4. 智能化阶段：近年来，随着人工智能和物联网技术的发展，光栅尺
也朝着智能化方向发展。

通过引入传感器技术、机器学习算法等，光
栅尺的性能得到了进一步的提升，并且其应用范围也得到了扩展。

例如，光栅尺可以用于智能制造、无人驾驶等领域。

总之，光栅尺的发展史可以追溯到上世纪五十年代，经过多年的发展，
其性能得到了不断的提高和改进。

目前，光栅尺已经成为数字化制造中不可或缺的基础部件之一。

海德汉亮相FPDChina2011开启中国FPD市场新局面

－
４）真空环境直线光栅尺
参数、Ｅ数据以及报警和诊断信息。海德汉对ＯＭＥｄｔ向数字接口提供伞向技术支持。接口适用ｎａ双
・低气体排出量・良好的内部通风条什
于所有的增量和绝对式光栅尺；高数据传输频率，时
行技术讲座，时海德汉韩国子公司的技术专家将届您探讨ｔ国ＦＤ行业新动向，并分享海德汉光Ｉ】Ｐ
栅、编码器产品在ＦＤ领域的先进应用。Ｐ攻迎拨冗莅临！
行设备回零操作的绝埘式光栅尺已经成为市场趋势。这就使得设备快速重新启动成为可能，尤其在传输牛产线、多轴机床等设备上史具优势。为此海
藉着－ｌＩ闭人陆液品市场近几年的繁荣之势，海德汉积极投身开拓中国ＦＤ行业市场。２１年３Ｐ０１』１ —７Ｆ，ｊ１ｊ在上海新国际博览中心Ｗ１１４５馆ｌ３展
适合于火量热膨胀系数要求比较高的场合，
—也 — ＿ — ＳＳ址上
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如板显示类设备等等。
ｆ＝海德汉将带着旗下钊对ＦＤ行业的最新产品及＝，、 ’ ，Ｐ先进技术亮相ＦＤＣｉａ０１２１Ｐｈｎ１（０１中同国际板２Ｉ
显示器件、备材料及配套件展览会）设。

发格敞开式光栅尺选型样本

绝对式 EXA 系列 ( 背胶安装 ) .......................................... 10 绝对式 EXG 系列 ( 导向加强板安装 )
...........................
12
绝对式 EXT 系列 ( 导向加强板安装两端张紧 ) ...... 14 电缆/扩展电缆 .................................................................................. 16
背胶安装
速度
根据实际应用的速度要求选择适合的光栅尺。绝对式
EXG
抗振性能和抗冲击性能
发格光栅尺的抗振性能可达200 m/s2 ，抗冲击性能可达1000 m/s2。导向加强板安装
绝对式
EXT
导向加强板安装两端张紧
8

测量长度
精度
信号 SSI PANASONIC®
增量增量式系列产品
技术原理产品范围
................................................................................................
18 20
输出信号 ................................................................................................. 18
最先进的设备和生产工艺
为了确保产品的质量和可靠性，发格自动化采用了最先进的生产设备、制造工艺和测试方法等，无论是中央计算机控制恒温恒湿洁净的生产车间，还是在实验室人造模拟振动测试、EMC电磁兼容测试，都是如此。

光栅尺

GBC-Q系列光栅尺光栅尺定义：光栅尺通过摩尔条纹原理，通过光电转换，以数字方式表示线性位移量的高精度位移传感器。

光栅线位移传感器主要应用于直线移动导轨机构，可实现移动量的精确显示和自动控制，广泛应用于金属切削机床加工量的数字显示和CNC加工中心位置环的控制。

该产品已形成系列，供不同规格的各类机床选用，量程从50毫米至30米，覆盖几乎全部金属切削机床的行程。

光栅尺分类如下：5V，12V，15V，24V的方波，细分尺，正弦尺，也有专为火花机提供的抗干扰能力强的正反码信号尺，及与电脑数控机床相连的高功率光栅尺。

光栅尺按结构分宽尺和窄尺两种。

窄尺最长可做1米，宽尺30米内任选。

另外可分为敞开式和封闭式两类。

其中敞开式光栅尺为高精度型，输出波型为正弦波，主要用于精密仪器的数字化改造最高分辨率可达０.１um。

封闭式光栅尺则主要用于普通机床、仪器的数字化改造，输出波型为方波。

光栅尺主要应用:1、各类测量机构、仪器的位移测量：弹簧试验机、三坐标机、投影仪2、各类机床的数显系统：车床、铣床、磨床、镗床、电火花、钻床等3、各类数控机床的配套使用：数控铣、加工中心、数控磨等4、配接PLC,用于各类自动化机构的位移测量.光栅尺相关介绍光栅尺产品特点：1、光栅尺是最先进的光学测量系统，采用可靠耐用的高精度五轴承系统设计，保证光学机械系统的稳定性，优异的重复定位性和高等级测量精度。

2、光栅传感器采用密封式结构，性能可靠，安装方便。

3、光栅尺采用特殊的耐油、耐蚀、高弹性及抗老化塑胶防水，防尘优异，使用寿命长。

4、光栅尺具体高水平的抗干扰能力，稳定可靠。

5、光源采用进口红外发光二极管，体积小寿命长。

6、光栅尺采用先进的光栅制作技术，能制作各规格的高精度光栅玻璃尺传感器准确度：单位：mm 精度分3个级别≤200 ±0.001 ±0.002 ±0.003＞200-500 ±0.002 ±0.004 ±0.008＞500-1000 ±0.004 ±0.008 ±0.015＞1000-1500 ±0.012 ±0.025 ±0.050＞1500-2000 ±0.025 ±0.050 ±0.080＞2000-3500 ±0.050 ±0.080 ±0.120光栅尺重复性：传感器与数显表连接后，在有效量程内任意一点上的重复性应符合表中的规定。

光栅尺的工作原理

光栅尺的工作原理光栅尺是一种精密测量仪器，常用于工业自动化控制系统中的位移测量。

它通过光学原理来测量物体的位移，并将其转化为电信号输出，以供控制系统进行处理。

一、光栅尺的基本结构光栅尺主要由光栅尺头和读数头两部分组成。

光栅尺头包括光栅尺尺身和光栅尺标尺，光栅尺标尺上刻有一系列等距的光栅线。

读数头包括光源、光电二极管和信号处理电路等组件。

二、光栅尺的工作原理1. 光栅尺的工作原理基于光学干涉现象。

当光线通过光栅尺标尺时，会发生光的衍射和干涉现象。

光栅尺标尺上的光栅线间距非常小，当光线通过光栅线时，会发生干涉现象，形成明暗相间的干涉条纹。

2. 光栅尺头中的光源会发出一束平行光线，经过透镜聚焦后照射到光栅尺标尺上。

光栅尺标尺上的光栅线会将光线分成多个光斑，光斑经过物体表面的反射或透射后，再次通过光栅尺标尺。

3. 光电二极管接收到经过光栅尺标尺反射或透射后的光斑，并将光斑转化为电信号。

光电二极管的输出信号经过信号处理电路进行放大和滤波处理，最终转化为数字信号输出给控制系统。

4. 接收到数字信号的控制系统可以根据信号的变化来计算物体的位移。

通过对光栅尺标尺上的光栅线进行计数，可以得到物体相对于光栅尺的位移量。

三、光栅尺的优势和应用领域1. 高精度：光栅尺能够实现非常高的测量精度，一般可达到亚微米级别。

这使得光栅尺在需要高精度位移测量的领域中得到广泛应用，如机床、半导体制造等。

2. 高分辨率：光栅尺的标尺上刻有大量的光栅线，可以提供非常高的分辨率。

这使得光栅尺能够实现对微小位移的测量，适用于需要高分辨率的应用场景，如光刻机、精密仪器等。

3. 高稳定性：光栅尺的光学测量原理使其对温度、湿度等环境因素的影响较小，具有较高的稳定性和可靠性。

4. 广泛应用：光栅尺广泛应用于各个领域的位移测量中，包括机械制造、电子设备、医疗器械等。

总结：光栅尺通过光学原理实现对物体位移的测量，具有高精度、高分辨率和高稳定性等优势。

它在工业自动化控制系统中的位移测量中得到广泛应用，并在各个领域发挥着重要作用。

(球栅尺与光栅尺的区别)

球栅尺和光栅尺的区别：摘录于：《金属加工在线》：资讯执行：------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 球栅尺和光栅尺的区别？1.什么是球栅尺，他的优点是什么？球栅尺（又叫球感尺、电子尺，也有称球同步器的）是目前国际上最新一代长度测量传感器，他适合用于各种机床的加工测量。

他的优点是（1）采用全密封结构。

球栅尺中的高精密钢球和线圈均被完全密闭，可以在水或油中工作。

（2）尺体为金属结构(一般采用的材料是:不锈钢管)。

保护性能良好，不会因冷却水、冷却液、金属粉末或尘土等影响而污染。

抗污染能力强。

（3）壳体刚性好，密封好，即使用喷气枪清洗机床时，直接喷射到球栅尺上也不会损坏。

（4）基准钢球的线形膨胀系数与钢铁膨胀系数相同。

对车间温度变化不敏感（5）能在强磁场和强辐射条件下工作。

可用于原子反应堆环境中。

（6）耐振动，安装简便，不易损坏,不用日常维护等优点。

2.光栅尺与球栅尺有什么区别？光栅尺是由上个世纪70年代日本产品，它是利用光栅的莫尔条纹和电光转换技术，在3mm的附法玻璃上镀铬刻1um为一道的透明长度尺，然后把它粘在铝尺上，靠光折射或透射反馈到感应器中进行计量，而铝和玻璃的膨胀系数不一样，冷、热温度大的时候易折裂、折断。

光栅尺的传感器与尺的连接是敞开式的，极易进水、油、粉尘等。

一旦进去了这些油、水、粉尘等物体光栅尺就基本报废了。

制造整体的光栅尺只能为3米，接长较难，精度难保证。

所以光栅尺对环境要求相对较高(包括对温度和湿度都有一定的要求)，安装较复杂，使用寿命短，而且必须要由专业人员安装才行。

3.光栅尺的分辨率与球栅尺的分辨率为什么不同？一般光栅分辨率是1um，球栅的分辨率是5um。

光栅尺分类

光栅尺分类光栅尺是一种常见的线性位移传感器，用于测量物体的位移或位置。

根据其原理和性能，可以将光栅尺分为多种类型。

下面是对几种常见的光栅尺分类及其相关参考内容的介绍。

1. 光电效应光栅尺：光电效应光栅尺是使用光电二极管工作的一种光栅尺。

其原理是基于内置的光栅条纹和光电二极管之间的光电效应。

这种光栅尺通常具有较高的分辨率和较快的响应时间。

相关参考内容可以参考"High-resolution absolute optical encoder with photodiode linear arrays"（S. Higashi等，1982）。

2. 磁性光栅尺：磁性光栅尺是一种使用磁性材料制作的光栅尺。

它通常由一个带有磁性条纹的磁带和一个磁头组成，磁头可以通过磁性条纹上的改变来测量位移。

这种光栅尺具有较高的抗干扰能力和较长的使用寿命。

相关参考内容包括"Magnetic Linear Encoder Design and Implementation"（M. Jiang等，2015）。

3. 容积光栅尺：容积光栅尺是一种通过测量光栅条纹的容积变化来测量位移的光栅尺。

它通常由一个玻璃光栅和一个光电检测器组成。

当物体移动时，光栅条纹的容积会发生变化，从而产生光强改变，进而被光电检测器检测到。

这种光栅尺具有较高的灵敏度和较小的体积。

相关参考内容可以参考"Compact Capacitive Grating Encoder"（A. K. Swan等，2016）。

4. 线性光栅尺：线性光栅尺是一种非接触式的测量设备，它通常由光源、光栅板和光电检测器组成。

当物体移动时，光栅条纹与光源和光电检测器之间的位置关系发生变化，从而测量出位移。

这种光栅尺具有高精度、高分辨率和可靠性好的特点。

相关参考内容包括"Principles of Optical Linear Encoders"（C. T. Baxendale等，1993）。

敞开式直线光栅尺持续稳定的测量值和详细的精度数据

技术信息
敞开式直线光栅尺：持续稳定的测量值和详细的精度数据
敞开式直线光栅尺广泛用于测量值精度要求极高的应用中。例如半导体行业的生产和测量设备、PCB电路板组装机以及测量机。为确保直线光栅尺在整个生命周期中保持持续的高精度，海德汉开发了信号处理ASIC HSP 1.0，将它应用于增量式位置测量的敞开式直线光栅尺。这款ASIC芯片几乎能完全补偿干扰造成的信号幅值波动。也就是说能显著提高信号稳定性，有效抵消测量基准或扫描掩膜污染的影响。以此保证持续稳定的测量信号几乎不受细分精度或更大噪音因素的影响。对于敞开式直线光栅尺，海德汉开始引入全新的精度数据。这些数据让设计工程师在为应用选用适当光栅尺时拥有更详细的信息。除精度外，还能拥有以下数据： •• 短间隔宽度上的光栅精度 •• 细分精度 •• 位置信号噪声
高可靠性的高质量测量信号海德汉HSP 1.0信号处理ASIC芯片持续监测扫描信号。如果测量基准或扫描掩膜被污染将导致信号变化，HSP 1.0几乎能完全补偿这种变化。
这款智能化的ASIC芯片用于确保扫描信号持续保持高质量和长期稳定。在正常工作条件下，细分误差和位置信号噪音将不因污染而增大。
持续稳定的信号因此，配HSP 1.0信号处理ASIC芯片的敞开式光栅尺在位置测量中的整个测量范围上提供极稳定的信号—无论行程中是否存在被污染的部位。信号幅值几乎始终保持在1 VPP不变（图3）。即使污染不断加重，污染情况极为恶化而超出ASIC的控制范围时，也不会导致信号的突然失效。相反，信号幅值只是缓慢衰减。
图3：污染的测量基准与相应的信号幅值，传统扫描方式与用HSP 1.0信号处理ASIC芯片扫描方式的比较
3
详细的精度数据准确的信息促进更好地选型
海德汉现在提供更详细的敞开式直线光栅尺精度数据。以前，各光栅尺的具体误差比较笼统地用精度等级和单信号周期内位置误差表示。未来，用户将能看到以下更详细的信息： •• 测量基准的精度 •• 细分精度 •• 位置信号噪声

海德汉直线光栅尺产品说明书

敞开式直线光栅尺06/2021敞开式直线光栅尺直线光栅尺测量直线轴位置，无需任何其它机械传动件。

有效避免多个潜在误差源的影响：••滚珠丝杠发热导致的定位误差••反向误差••滚珠丝杠螺距误差导致的运动特性误差因此，直线光栅尺是高精度定位和高速加工机床不可或缺的基础技术手段。

敞开式直线光栅尺广泛用于需要极高测量精度的机器设备。

典型应用包括：••半导体工业的测量和生产设备••PCB电路板组装机••超精密机床和设备，例如加工光学器件的金刚石刀具，加工磁盘的端面车床和加工铁氧体元件的磨床••高精度机床••测量机和比较仪、测量显微镜和其它•精密测量设备••直驱电机的位置和速度测量机械结构敞开式直线光栅尺包括光栅尺或钢尺带和读数头，光栅尺和读数头间无机械接触。

敞开式直线光栅尺的尺带固定在安装面上。

因此，为确保直线光栅尺的高精度，必须确保安装面平面度达到高标准。

我们还提供以下产品的详细信息，欢迎•向我们索取或访问海德汉官网•：••内置轴承角度编码器••光学扫描的模块型角度编码器••磁电扫描的模块型角度编码器••旋转编码器••伺服驱动编码器••直线光栅尺用于NC数控机床••接口电子电路••海德汉数控系统本样本是以前样本的替代版，所有以前版本均不再有效。

订购海德汉公司的产品仅以订购时有效的样本为准。

有关产品所遵循的标准（ISO，EN等）仅以样本中的标注为准。

目录选型指南绝对式编码器绝对式位置测量LIC敞开式直线光栅尺为绝对式位置测量的光栅尺，最大测量范围达28•m并允许•高速运动。

•用在真空环境中的光栅尺海德汉的标准光栅尺适用于一般或中等真空应用。

如果用于高真空和超高真空环境中，光栅尺必须满足特殊要求。

在选择光栅尺的结构设计和材质中，必须特别满足这些条件的要求。

更多信息，请参见真空应用的直线光栅尺“技术信息”资料。

LIC•4113•V和LIC•4193•V直线光栅尺特别适用于高真空度应用。

更多信息，请参见相应的“产品信息”资料。

数控机床光栅尺知识解析

数控机床光栅尺知识解析随着电脑技术的发展，机床系统也在不断的升级之中。

使用者对数控机床定位精度、重复定位精度也日益提高，就像原来精密滚珠丝杠加编码器式的半闭环控制系统已无法满足用户的需求。

半闭环控制系统无法控制机床传动机构所产生的传动误差、高速运转时传动机构所产生热变形误差以及加工过程中冈传动系统磨损而产生的误差，而这些误差已经严重影响到数控机床的加工精度及其稳定性。

而线性光栅尺对数控饥床各线性坐标轴进行全闭环控制，消除上述的误差，提高机床的定位精度、重复定位精度以及精度可靠性，是提高数控机床位置精度的关键部件。

下面我们就来简单的分析一下线性光栅尺选型、安装专用工具设计、安装及数控系统参数测整等内容。

一、线性光栅尺选型(1)准确度等级的选择数控机床配置线性光栅尺是了提高线性坐标轴的定值精度、再复定位精度，所以光栅尺的准确度等级是首先要考虑的，光栅尺准确度等级有±0.01mm、±0.005mm、±0.003mm、±0.02mm。

而我们在设计数控机床时根据设计精度要求来选择准确度等级，值得注意的是在选用高精度光栅尺时要考虑光栅尺的热性能，它是机床工作精确度的关键环节，即要求光栅尺的刻线载体的热膨胀系数与机床光栅尺安装基体的热膨胀系数相一致，以克服由于温度引起的热变形。

另外光栅尺最大移动速度可达120m/min，目前可完全满足数控机床设计要求；单个光栅尺最大长度为3040mm，如控制线性坐标轴大于3040mm时可采用光栅尺对接的方式达到所需长度。

(2)测量方式的选择光栅尺的测量方式分增量式光栅尺和绝对式光栅尺两种，所谓增量式光栅尺就是光栅扫描头通过读出到初始点的相对运动距离而获得位置信息，为了获得绝对位置，这个初始点就要刻到光栅尺的标尺上作为参考标记，所以机床开机时必须回参考点才能进行位置控制。

而绝对式光栅尺以不同宽度、不同问距的闪现栅线将绝对位置数据以编码形式直接制作到光栅上，在光栅尺通电的同时后续电子设备即可获得位置信息，不需要移动坐标轴找参考点位置，绝对位置值从光栅刻线上直接获得。

球栅尺和光栅尺的区别

球栅尺和光栅尺的区别1 什么是球栅尺，他的优点是什么？球栅尺（又叫球感尺、又有称球同步器的）是目前国际上最新一代长度测量传感器，他适用于各种机床的加工测量。

他的优点是（1）采用全密封结构，球栅尺的高精度钢球和线圈均被完全密闭，可以在水中或油中工作。

（2）尺体为金属结构，保护良好，不会因冷却水、冷却液、金属粉末或尘土等的影响而污损，抗污染能力强。

（3）壳体刚性强、密封好，即使用喷气枪清洗机床时，直接喷射到球栅尺也不会被损坏。

（4）基准钢球的线胀系数与钢铁相同，对车间温度变化不敏感。

（5）能在强磁场和强幅射条件下工作，可用于原子反应堆。

（6）耐振动、安装简便、不用日常维护等优点。

2 光栅尺与球栅尺有什么区别？光栅尺是上世纪70年代的日本产品，它是利用光栅的莫尔条纹和光电转换技术，在3mm的附法玻璃上镀铬刻1μ为一道的透明长度尺，然后把它粘在铝尺上。

靠光折射或透射反馈到感应器中进行计量。

而铝和玻璃的膨胀系数不一样，冷热温差大时极易折断。

光栅尺的传感器与尺的连接是敞开式的，极易进水、油、灰尘等。

一旦进去这些油、水、灰尘等光栅尺就基本报废了。

整体尺只能为3米，接长较难、精度难保证。

所以光栅尺对环境要求相对较高，安装较复杂、使用寿命短，而且必须要由专业人员安装才行。

球栅尺是国际九十年代产品，原产地为英国。

它是利用导磁介质量的变化实现电磁/磁电转换。

球栅尺的尺身是由高等级的进口无缝钢管和若干个精密钢球密闭组合而成。

它由感应器产生的电磁切割钢管中的精密球，把它分割成2450份而每份为5μ。

由于球栅尺是密闭结构，所以它最大优点是不怕油、水、灰尘，整体尺可做到8米、拼接可做30米。

而且使用寿命长、安装简单、环境要求低。

3 光栅尺的分辨率同球栅尺的分辨率为什么不同？一般光栅分辩率是1μ，球栅的分辩率是5μ。

但分辩率不等同于精确度，光栅只是1μ一显示、而球栅有1μ一显示的、也有5μ一显示的，它们都采用以mm单位的十进制。

光栅尺原理及使用方法【技巧】

常见光栅的工作原理都是根据物理上莫尔条纹的形成原理进行工作的。

当使指示光栅上的线纹与标尺光栅上的线纹成一角度来放置两光栅尺时，必然会造成两光栅尺上的线纹互相交义。

在光源的照射下，交叉点近旁的小区域内由于黑色线纹重叠，因而遮光面积最小，挡光效应最弱，光的累积作用使得这个区域出现亮带。

相反，距交叉点较远的区域，因两光栅尺不透明的黑色线纹的重叠部分变得越来越少，不透明区域面积逐渐变大，即遮光面积逐渐变大，使得挡光效应变强，只有较少的光线能通过这个区域透过光栅，使这个区域出现暗带。

这些与光栅线纹几乎垂直，相间出现的亮、暗带就是莫尔条纹。

莫尔条纹具有以下性质：（1）当用平行光束照射光栅时，透过莫尔条纹的光强度分布近似于余弦函数。

（2）若用W表示莫尔条纹的宽度，d表示光栅的栅距，θ表示两光栅尺线纹的夹角，则它们之间的几何关系为W-d/sin当角很小时，上式可近似写W=d/θ。

若取d=0.01mm，θ=0.01rad，则由上式可得W=1mm。

这说明，无需复杂的光学系统和电子系统，利用光的干涉现象，就能把光栅的栅距转换成放大100倍的莫尔条纹的宽度。

这种放大作用是光栅的一个重要特点。

（3）由于莫尔条纹是由若干条光栅线纹共同干涉形成的，所以莫尔条纹对光栅个别线纹之间的栅距误差具有平均效应，能消除光栅栅距不均匀所造成的影响。

（4）莫尔条纹的移动与两光栅尺之间的相对移动相对应。

两光栅尺相对移动一个栅距d，莫尔条纹便相应移动一个莫尔条纹宽度W，其方向与两光栅尺相对移动的方向垂直，且当两光栅尺相对移动的方向改变时，莫尔条纹移动的方向也随之改变。

根据上述莫尔条纹的特性，假如我们在莫尔条纹移动的方向上开4窗口A，B，C，D，且使这4个窗口两两相距1/4莫尔条纹宽度，即W/4，由上述讨论可知，当两光栅尺相对移动时，莫尔条纹随之移动，从4个观察窗口A，B，C，D可以得到4个在相位上依次超前或滞后（取决于两光栅尺相对移动的方向）1/4周期（即π/2）的近似于余弦函数的光强度变化过程，用表示，见图4-9（c）。

光栅尺工作原理及详细介绍完整版

光栅尺工作原理及详细介绍完整版光栅尺工作原理及详细介绍标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]光栅尺工作原理及详细介绍光栅：光栅是结合数码科技与传统印刷的技术，能在特制的胶片上显现不同的特殊效果。

在平面上展示栩栩如生的立体世界，电影般的流畅动画片段，匪夷所思的幻变效果。

光栅是一张由条状透镜组成的薄片，当我们从镜头的一边看过去，将看到在薄片另一面上的一条很细的线条上的图像，而这条线的位置则由观察角度来决定。

如果我们将这数幅在不同线条上的图像，对应于每个透镜的宽度，分别按顺序分行排列印刷在光栅薄片的背面上，当我们从不同角度通过透镜观察，将看到不同的图像。

光栅尺：其实起到的作用是对刀具和工件的坐标起一个检测的作用，在数控机床中常用来观察其是否走刀有误差，以起到一个补偿刀具的运动的误差的补偿作用，其实就象人眼睛看到我切割偏没偏的作用，然后可以给手起到一个是否要调整我是否要改变用力的标准。

【相当于眼睛】一、引言目前在精密机加工和数控机库中采用的精密位称数控系统框图。

随着电子技术和单片机技术的发展，光栅传感器在位移测量系统得到广泛应用，并逐步向智能化方向转化。

利用光栅传感器构成的位移量自动测量系统原理示意图。

该系统采用光栅移动产生的莫尔条纹与电子电路以及单片机相结合来完成对位移量的自动测量，它具有判别光栅移动方向、预置初值、实现自动定位控制及过限报警、自检和掉电保护以及温度误差修正等功能。

下面对该系统的工作原理及设计思想作以下介绍。

二、电子细分与判向电路光栅测量位移的实质是以光栅栅距为一把标准尺子对位称量进行测量。

目前高分辨率的光栅尺一般造价较贵，且制造困难。

为了提高系统分辨率，需要对莫尔条纹进行细分，本系统采用了电子细分方法。

当两块光栅以微小倾角重叠时，在与光栅刻线大致垂直的方向上就会产生莫尔条纹，随着光栅的移动，莫尔条纹也随之上下移动。

这样就把对光栅栅距的测量转换为对莫尔条纹个数的测量，同量莫尔条纹又具有光学放大作用，其放大倍数为：(1)式中：W为莫尔条纹宽度；d为光栅栅距（节距）；θ为两块光栅的夹角，rad在一个莫尔条纹宽度内，按照一定间隔放置4个光电器件就能实现电子细分与羊向功能。

光栅尺的工作原理

光栅尺的工作原理
光栅尺是一种精密测量仪器，常用于工业自动化和数控机床等领域。

它能够通过测量光栅尺上的光信号来获取被测物体的位置和位移信息。

光栅尺的工作原理主要涉及光学、电子学和信号处理等方面。

光栅尺的结构一般由光栅尺头和读数仪组成。

光栅尺头是由光栅尺条、光源、光栅尺头座和接收器等部分组成。

光栅尺条上有一定周期的光栅刻线，光源会发射出光线照射到光栅尺条上，经过光栅的光线会发生衍射现象，形成一系列亮暗交替的光斑。

接收器会接收到这些光斑的信号，并将其转化为电信号传送给读数仪。

光栅尺的工作原理可以分为以下几个步骤：
1. 光栅尺头发射光线：当光源被启动时，光栅尺头会发射出一束平行光线，照射到光栅尺条上。

2. 光栅尺条的衍射现象：光栅尺条上的光栅刻线会使光线发生衍射，形成一系列亮暗交替的光斑。

光栅的周期决定了光斑的间距。

3. 光斑信号的接收：接收器会接收到光栅尺条上的光斑信号，并将其转化为电信号。

4. 电信号的处理：接收器将接收到的光斑信号转化为电信号后，会进行放大、滤波和数字化等处理，以便后续的数据处理和计算。

5. 位置和位移信息的计算：读数仪会根据接收到的电信号计算出被测物体的位置和位移信息。

读数仪通常采用编码器或计数器等装置来实现位置和位移的测量。

光栅尺的工作原理基于光的衍射现象和电信号的转换与处理。

通过测量光栅尺上的光斑信号，可以实现对被测物体位置和位移的高精度测量。

光栅尺具有测量范围广、精度高、抗干扰能力强等优点，在工业自动化和数控机床等领域得到了广泛应用。

光栅尺擦拭标准 -回复

光栅尺擦拭标准-回复光栅尺是一种用于测量目标位置和运动的传感器，在工业自动化、机械加工和检测等领域被广泛应用。

然而，由于环境和应用的不同，光栅尺表面往往会被污渍、灰尘和油脂所污染，导致测量的不准确甚至无法正常工作。

因此，定期擦拭光栅尺成为保持测量精度和传感器寿命的重要操作。

为了确保光栅尺的准确工作，我们需要遵循一套光栅尺擦拭标准。

本文将逐步介绍光栅尺的擦拭过程以及相关的注意事项。

第一步：准备工作在开始擦拭光栅尺之前，我们需要准备一些必要的工具和材料。

首先，我们需要一块干净柔软的无棉织布，如镜头清洁布或眼镜清洁布。

其次，我们需要准备一些清洁剂，如光学镜头清洁剂或无色透明的酒精溶液。

最后，我们还需要一些棉签或细毛刷，用于清理光栅尺表面的细小污渍。

第二步：清除表面灰尘首先，在擦拭光栅尺之前，我们应当确保表面上没有大颗粒的灰尘或污渍。

可以使用气压吹扫或软毛刷轻轻刷拭表面，以确保将灰尘颗粒移除。

此步骤的目的是为了避免在后续的擦拭过程中，灰尘颗粒可能划伤或损坏光栅尺表面。

第三步：擦拭表面接下来，我们可以开始擦拭光栅尺的表面。

首先，将清洁布沾湿清洁剂，注意不要使清洁剂直接喷洒在光栅尺表面上。

然后，用湿布轻轻擦拭表面，保持均匀的力度和方向。

在擦拭过程中，应尽量避免用手直接触摸光栅尺表面，以防止手上的油脂和污渍污染到光栅尺。

第四步：处理顽固污渍如果表面上有更顽固的污渍，可以使用棉签或细毛刷来清洁。

先将棉签或细毛刷沾湿清洁剂，然后用轻轻的力度来清理污渍的位置。

需要注意的是，清理时要保持力度适度，并避免用力划伤或损坏光栅尺表面。

第五步：擦干擦拭完表面后，使用干燥的无棉织布将光栅尺的表面轻轻擦干。

确保所有的清洁剂和水分都被完全擦拭干净，以免残留物损害光栅尺的工作和准确性。

第六步：检查最后，我们需要使用光栅尺的自检程序或其他测量设备来检查清洁后的光栅尺的工作状态和精度。

通过自检程序或测量设备，我们可以确认光栅尺的测量值是否准确，并及时发现任何异常。