光栅尺信号与接口资料
信和光栅尺说明书(3篇)
第1篇一、产品概述信和光栅尺是一种高精度、高分辨率、高稳定性的位移测量传感器，广泛应用于各种工业自动化领域，如数控机床、机器人、自动化生产线、测量仪器等。
本说明书旨在详细介绍信和光栅尺的性能特点、安装使用方法、维护保养等内容，以便用户正确使用和维护产品。
二、产品性能特点1. 高精度：信和光栅尺采用高精度光栅尺片，分辨率可达0.01mm，满足各种高精度测量需求。
2. 高分辨率：信和光栅尺具有极高的分辨率，可实现微米级的位移测量，提高测量精度。
3. 高稳定性：采用高精度制造工艺，确保光栅尺在恶劣环境下仍能保持稳定性能。
4. 抗干扰能力强：采用抗干扰设计，有效降低电磁干扰，提高测量稳定性。
5. 适用范围广：信和光栅尺适用于各种工业环境，如高温、高湿、振动等。
6. 简单安装：信和光栅尺安装简便，用户可轻松完成安装。
7. 兼容性强：信和光栅尺可与多种控制器和显示仪表相连接，满足不同用户需求。
三、产品规格参数1. 分辨率：0.01mm、0.05mm、0.1mm等2. 测量范围：100mm、200mm、300mm、500mm、1000mm等3. 线数：1000线、2000线、5000线、10000线等4. 长度公差：±0.5mm5. 温度范围：-20℃～+80℃6. 抗振性：≤0.5g7. 抗干扰性：≤10V/m四、安装使用方法1. 确认光栅尺规格与测量范围是否符合要求。
2. 根据安装环境选择合适的光栅尺型号。
3. 安装光栅尺时，确保光栅尺与测量机构平行，且光栅尺与测量机构之间无间隙。
4. 使用专用粘合剂将光栅尺粘贴在测量机构上，确保粘贴牢固。
5. 将光栅尺信号线连接到控制器或显示仪表，确保连接正确。
6. 根据控制器或显示仪表要求，设置光栅尺参数，如分辨率、测量范围等。
7. 进行校准，确保测量精度。
五、维护保养1. 定期检查光栅尺表面，清除污物，确保光栅尺清洁。
2. 避免光栅尺受到强烈振动和冲击。
3. 定期检查光栅尺信号线，确保信号线无损坏。
海德汉光栅尺技术参数(用于NC数控机床)(HEIDENHAIN)
用于NC数控机床
2007年6月
更多信息，请访问 或来函索取。
产品样本： • 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 • HEIDENHAIN后续电子设备 • HEIDENHAIN数控系统 • 机床检测和验收测试测量系统
扫描单元
密封条
安装板
LC 183封闭式直线光栅尺结构示意图
DIADUR 光栅尺
光源
光电池
5
选型指南
纤细外壳的直线光栅尺
纤细外壳的直线光栅尺主要用于安装空间 有限的地方。如果使用安装板或固定元件， 可实现较大测量范围和支持更高加速度 载荷。
绝对式直线光栅尺 • 玻璃光栅尺
高重复性增量式 直线光栅尺 • 钢光栅尺 • 信号周期小
光栅尺栅距越小，光电扫描的衍射现象越严 重。HEIDENHAIN公司的直线光栅尺采用两 种扫描原理：
• 成像扫描原理，用于20 µm和40 µm栅距 光栅尺。
• 干涉扫描原理，用于栅距8 µm甚至更小 光栅。
成像扫描原理 简单的说，成像扫描原理是采用透射光生成 信号：栅距相同或相近的光栅尺和扫描光栅 彼此相对运动。扫描光栅的基体是透明的， 而作为测量基准的光栅尺可以是透明的也 可以是反射的。
带距离编码参考点光栅尺或编码器，其绝对 参考点位置通过累计两个参考点间信号周 期数并用以下公式计算：
P1 = (abs B-sgn B-1) x
N 2
+ (sgn B-sgn
D) x
abs MRR 2
其中： B = 2 x MRR-N
和：
N
P1 = 信号周期中代表移过第一个参考点
的位置
D
abs = 绝对值
光栅尺信号与接口
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光栅尺技术指标(2) ---- 光栅尺的信号
3、方波信号：又称为TTL接口输出信号。A02B-0303-C205
可扩展
系统接收的方波信号为2路方波信号A和B，和其反相信号A和B。 其中，两路信号的相位差为90°。 信号周期360°
4倍频处理后的 测量步距
光栅尺信号与接口
光栅尺使用简介
直线光栅尺用于测量直线轴的移动位置。由于直接测量机械位置， 因此能够最准确的反应机床的实际位置。 对于机床控制而言光栅尺能够：
• • • 消除滚珠丝杠的反向间隙； 消除丝杆、导轨由于温度变化所带来的位置误差；（大型） 消除滚珠丝杠的螺距误差所带来的位置误差；
速度测量 位置测量
区别： 1、通常，通过对光栅传感器输出的正弦信号（一个周期是一个栅距）
进行插补和数字化处理后，得到相位相差90°的方波 。 2、方波信号的处理，根据其信号特征，最多可对其进行4倍频处理。 正弦波则可以在信号不衰减，且无干扰的情况下，理论上进行无穷 倍数的倍频处理。 3、正弦波信号较方波信号更容易受到干扰。
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ห้องสมุดไป่ตู้ 光栅尺技术指标(2) ---- 光栅尺的信号
2.5 例：常见的光栅尺规格表：
光栅尺型号 光栅尺信号类型 光栅尺原始信号周期(栅距) 读数头的倍频数 经过倍频后的信号周期 光栅尺的最小测量距离
20um 20um / 4um 0.5um / 1um 4倍频/512倍频
机床用光栅尺按照结构分类：
1、钢带结构。 钢带结构适用于长距离移动距离， 2、玻璃结构。 玻璃结构由于热稳定性好，因此适用于高精度光栅尺；但是测量距 离不会太长。 另外，超高精度的测量还可能会使用陶瓷基体的光栅尺。
光栅尺工作原理
光栅尺工作原理光栅尺是一种用于测量和检测物体位置和运动的精密测量仪器。
它利用光栅原理和光电传感器技术，能够实时获取物体的位移信息，并将其转化为电信号输出。
光栅尺主要由光栅条、读取头、信号处理电路和接口电路等组成。
光栅条是光栅尺的核心部件，它由一系列等距的透明和不透明条纹组成，这些条纹被称为光栅。
光栅条通常由光学玻璃或者金属材料制成，具有高度的平整度和精密的刻线。
在光栅尺工作时，光源会照射在光栅条上，经过光栅条的透明和不透明条纹后，形成一系列的光斑。
读取头是一种光电传感器，它位于光栅尺的另一侧，用于接收光斑并转化为电信号。
读取头通常由光敏二极管或者光电二极管组成，能够对光强度进行高精度的测量。
当物体挪移时，光栅尺上的光斑也会随之挪移。
读取头会不断接收到光斑的变化，并将其转化为电信号。
这些电信号经过信号处理电路的放大、滤波和数字化处理后，可以得到精确的位移信息。
光栅尺的工作原理基于光的干涉和衍射现象。
当光通过光栅条时，透明和不透明的条纹会引起光的干涉和衍射，形成一系列明暗交替的光斑。
这些光斑的位置和间距与物体的位移成正比关系，通过读取头的接收和处理，可以准确测量物体的位移。
光栅尺具有高精度、高分辨率和快速响应的特点，广泛应用于机械加工、精密测量、自动化控制等领域。
它可以实现微米级别的测量精度，并且具有较低的非线性误差和温度漂移。
在光栅尺的使用过程中，需要注意以下几点：1. 光栅尺应保持清洁，避免灰尘和污染物附着在光栅条上，影响测量精度。
2. 光栅尺的安装位置应稳固，并且与被测物体保持良好的接触，以确保测量的准确性。
3. 光栅尺的读取头应与光栅条保持一定的距离，避免碰撞或者损坏。
4. 光栅尺的信号路线应正确连接，避免接线错误导致信号干扰或者无法正常工作。
5. 光栅尺的工作环境应避免强磁场和强电场的干扰，以免影响测量精度和稳定性。
总结起来，光栅尺是一种基于光栅原理和光电传感器技术的精密测量仪器，能够实时获取物体的位移信息，并将其转化为电信号输出。
光栅尺图文介绍
3 米以上的球栅尺（含 3 米），要在尺的中间加装弹性支架。一般 1.5 米距 离装一个弹性支架。 8 米以下的（含 8 米）球栅尺不用接，8 米以上的尺需要接长。如 10 米的球 栅尺要取两根 4.9 米的钢管、各在一端内径车扣。再取 0.2 米的钢管一根,两端 都在外径上车扣。然后它们都装上等量的钢球拧上即可。 安装数显表时要注意尽可能远离机床的电动机。以避免产生不必要干扰 信号。 9：安装球栅尺的好处是什么 安装球栅尺从真正意义上说，是从被动测量向主动测量转变。由离线测 量转向在线测量。大大提高了产品的加工精度和工作效率，实现了二级工可以干 八级工的工作。 由于球栅尺最长可以做到 30 米， 所以特别适合安装在大型或超大型机床 上。如龙门铣床、镗床等。一般机床安装球栅尺后可提高工效 20%以上，镗床精 加工可节约工时 30%。安装球栅尺的成本 90 天即可收回。一台重型 9 米立车平 均提高工效 38%，仅半年节约工时费即达 20 万元，一台英国镗床半年节约工时 达 30 万元之巨。 又由于它对安装环境没有要求，精度高、操作简单、耐使用。所以非常 适合对老工业企业的各式机床的改造。可谓是一种投资少见效快的最佳改造方 案。 附：浮法玻璃-简介
通过以上工作，光栅传感器的安装就完成了。但对于一般的机床加工环境来讲，铁屑、 切削液及油污较多。因此，光栅传感器应附带加装护罩，护罩的设计是按照光栅传感器的外 形截面放大留一定的空间尺寸确定， 护罩通常采用橡皮密封， 使其具备一定的防水防油能力。 三、位移传感器使用注意事项 (1)光栅传感器与数显表插头座插拔时应关闭电源后进行。 (2)尽可能外加保护罩，并及时清理溅落在尺上的切屑和油液，严格防止任何异物进入 光栅传感器壳体内部。 (3)定期检查各安装联接螺钉是否松动。 (4)为延长防尘密封条的寿命，可在密封条上均匀涂上一薄层硅油，注意勿溅落在玻璃 光栅刻划面上。 (5) 为保证光栅传感器使用的可靠性，可每隔一定时间用乙醇混合液(各 50%)清洗擦拭 光栅尺面及指示光栅面，保持玻璃光栅尺面清洁。 (6) 光栅传感器严禁剧烈震动及摔打，以免破坏光栅尺，如光栅尺断裂，光栅传感器即 失效了。 (7) 不要自行拆开光栅传感器，更不能任意改动主栅尺与副栅尺的相对间距，否则一方 面可能破坏光栅传感器的精度； 另一方面还可能造成主栅尺与副栅尺的相对摩擦， 损坏铬层 也就损坏了栅线，以而造成光栅尺报废。 (8) 应注意防止油污及水污染光栅尺面，以免破坏光栅尺线条纹分布，引起测量误差。 (9) 光栅传感器应尽量避免在有严重腐蚀作用的环境中工作，以免腐蚀光栅铬层及光栅 尺表面，破坏光栅尺质量。 光栅的构造,光栅尺的构造和种类,光栅读数头
光栅尺信号与接口与单片机控制
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光栅尺技术指标(2) ---- 光栅尺的信号
3、方波信号：又称为TTL接口输出信号。A02B-0303-C205
可扩展
系统接收的方波信号为2路方波信号A和B，和其反相信号A和B。 其中，两路信号的相位差为90°。 信号周期360°
4倍频处理后的 测量步距
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光栅尺技术指标(2) ---- 光栅尺的信号
2.5 例：常见的光栅尺规格表：
光栅尺型号 光栅尺信号类型 光栅尺原始信号周期(栅距) 读数头的倍频数 经过倍频后的信号周期 光栅尺的最小测量距离
20um 20um / 4um 0.5um / 1um 4倍频/512倍频
机床用光栅尺按照结构分类：
1、钢带结构。 钢带结构适用于长距离移动距离， 2、玻璃结构。 玻璃结构由于热稳定性好，因此适用于高精度光栅尺；但是测量距 离不会太长。 另外，超高精度的测量还可能会使用陶瓷基体的光栅尺。
机床用光栅尺按照测量方法分类： ①增量式光栅尺、②绝对式光栅尺、③距离码式光栅尺。
其中： · 增量式光栅尺测量位置信息是通过以当前位置进行增量计算得到的。 · 绝对式光栅尺的位置信息是记录在光栅尺上一条绝对位置编码线上。 · 距离码式光栅尺不需要外部电源，通过检测到固定算法确定的参考点 来确定机床零点坐标。
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光栅尺的选择
光栅尺的选择：
在用户选择光栅尺的时候，需要考虑如下原则： 1、最小指令单位（系统）与光栅尺的测量步距应一致； 2、在1点中，若需要保证实际机床的定位精度达到系统的最小指令单位， 则推荐使用光栅尺的测量步距为最小指令单位的1/10的型号； 3、在进行超慢速移动中，（尤其是在磨床使用中）例如F0.1mm/min，为 了维持速度的稳定，光栅尺的选择更为关键。其测量步距通常选择应在 0.01um左右。 另外，在系统订货的时候，正弦波信号的光栅尺与方波信号的光栅尺，需 要选择不同的分离式检测单元。
光栅尺图文介绍
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。由于光栅是累计误差，而球栅是周期性误差。所以短的光 栅尺精度较高，长的球栅尺精度要高于光栅尺的精度。 4：安装光栅尺或球栅尺效益比较 光栅尺在 3 米以下的价格一般是球栅尺价格的 50%， 3 米以上的至 8 米的 光栅同球栅价格基本一样。8 米至 10 米的光栅尺价格要高出球栅尺价格 20%，10 米至 12 米的光栅尺价格要高出球栅尺价格 50%。从短尺价格比较光栅尺要便宜， 但光栅的使用寿命一般是 3 年，而球栅的使用寿命在 10 年以上。从长尺比较球 栅的优势就更多了。所以总体说安装球栅尺的效益要好于光栅尺。 5：编码器是什么 编码器就是圆光栅，测角位移。测完圈数、角度换算成周长。 6：同步传感器是什么 又称电栅也是用于直线测量的，原理是靠二路信号的电磁感应。也具有 不怕油、水、灰，但由于精度低以被淘汰了。 7：磁栅是什么 它是利用磁性栅尺和磁头实现电磁/磁电转换的。具体是一个钢片带磁， 由一个读数头在里面走提出信号。 8：如何安装球栅尺 球栅尺的安装是十分简单的，一般是将球栅尺两端用专用支架固定在机 床上。读数头固定在机床的走刀架上，与球栅尺做相对运动。有时小机床也可把 读数头固定、球栅尺做运动。
msa 670.63rsf光栅尺引脚定义
MSA 670.63RSF光栅尺是一种高精度的位置传感器，广泛应用于数控机床、加工中心和其它自动化设备中。
其引脚定义对于使用和维护该设备的工程师和技术人员具有重要意义。
本文将对MSA 670.63RSF光栅尺的引脚定义进行详细介绍，帮助读者更好地理解和应用该设备。
1. VDD：这是光栅尺的电源引脚，用于连接电源正极。
在接入电源时，需要确保电压稳定并符合设备规定的工作电压范围。
2. VSS：VSS是光栅尺的接地引脚，用于连接电源负极或地线。
正确接地是保证设备正常工作和稳定性的重要条件，应严格按照设备说明书要求接地。
3. A、B通道信号输出：A、B通道是光栅尺的信号输出引脚，用于输出位置信息。
通过解码A、B通道的信号脉冲，可以准确获取被测目标的位置信息。
4. Z通道信号输出：Z通道是光栅尺的零位信号输出引脚，用于输出零位标定信号。
在对光栅尺进行安装和使用时，需要利用Z通道进行零位标定，以确保测量的准确性。
5. UVW通道信号输出：UVW通道是光栅尺的速度信号输出引脚，用于输出速度信息。
当需要获取被测目标的运动速度信息时，可以通过UVW通道进行信号采集和处理。
6. SHLD：SHLD是光栅尺的屏蔽引脚，用于连接屏蔽层。
在设备安装和使用过程中，需要确保SHLD引脚连接到设备的屏蔽层，以减少外部干扰对信号的影响。
7. FG：FG是光栅尺的参考地引脚，用于连接系统的参考地。
在连接FG引脚时，需要使用高质量的接地线，以确保系统的参考地稳定可靠。
总结：MSA 670.63RSF光栅尺的引脚定义涵盖了电源、信号输出、屏蔽和参考地等重要信息，对于正确连接和使用该设备具有重要意义。
在安装和维护过程中，工程师和技术人员应严格按照设备说明书要求进行操作，确保设备的正常工作和测量精度。
希望本文对读者理解和应用MSA 670.63RSF光栅尺提供帮助，谢谢！以上就是一篇针对MSA 670.63RSF光栅尺引脚定义的文章，希望对你有所帮助。
《光栅尺信号与接口》课件
信号放大
转换后的电信号通常比较 微弱，需要进行放大以方 便后续处理。
滤波处理
为了消除噪声和干扰，需 要对采集到的信号进行滤 波处理。
光栅尺信号的处理方法
幅值检测法
通过检测光栅尺信号的幅值来 确定位移和位置。
相位比较法
通过比较两个光栅尺信号的相 位差来确定位移和位置。
频率检测法
通过检测光栅尺信号的频率变 化来确定速度和加速度。
光栅尺的测量精度高，测量范围广，广泛应用于各种自动化 设备和精密测量领域。
光栅尺的分类
根据工作原理，光栅尺可分为直线光 栅尺和圆光栅尺。直线光栅尺用于测 量直线位移，圆光栅尺用于测量角度 和旋转位移。
根据测量精度，光栅尺可分为普通光 栅尺和精密光栅尺。普通光栅尺的测 量精度为0.01mm，精密光栅尺的测 量精度可达到微米甚至纳米级别。
随着物联网和智能化技术的不断发展，智能化、网络化的光栅尺成为了一个重要的趋势。
详细描述
智能化、网络化的光栅尺能够实现远程监控、数据自动采集和分析等功能，提高了测量的便利性和实 时性。这种光栅尺通过集成各种传感器和通讯模块，能够实现与各种工业自动化系统的无缝对接。
可靠性、稳定性的挑战
总结词
光栅尺在应用过程中面临着各种复杂的环境和条件，因此可靠性、稳定性是光栅尺的一个重要挑战。
总结词
随着工业自动化和测量技术的不断发展，高精度、高分辨率的光栅尺成为了一个 重要的发展趋势。
详细描述
高精度、高分辨率的光栅尺能够提供更高的测量 精度和分辨率，满足各种高精度 测量和制造的需求。这种光栅尺采用了先进的材料、制造工艺和信号处理技术， 提高了测量精度和稳定性。
智能化、网络化的光栅尺
总结词
光栅尺产生的信号具有明 显的周期性特点，每个周 期对应于光栅尺的一个刻 度。
光栅尺工作原理
光栅尺工作原理
引言概述：
光栅尺是一种常用于测量和定位的精密仪器，广泛应用于机械创造、电子设备和光学仪器等领域。
它通过光学原理和电子信号处理技术，实现对物体位置的高精度测量。
本文将详细介绍光栅尺的工作原理，包括光栅尺的基本结构、光学原理、信号处理和应用等方面。
正文内容：
1. 光栅尺的基本结构
1.1 光栅尺的外观和尺寸
1.2 光栅尺的主要组成部份
1.3 光栅尺的安装和调试
2. 光栅尺的光学原理
2.1 光栅尺的光学传感原理
2.2 光栅尺的工作模式
2.3 光栅尺的分辨率和精度
3. 光栅尺的信号处理
3.1 光栅尺信号的读取方式
3.2 光栅尺信号的处理算法
3.3 光栅尺信号的输出和传输
4. 光栅尺的应用领域
4.1 机床和加工设备中的应用
4.2 光学仪器和测量设备中的应用
4.3 电子设备和自动化系统中的应用
5. 光栅尺的优缺点和发展趋势
5.1 光栅尺的优点
5.2 光栅尺的缺点
5.3 光栅尺的发展趋势
总结：
综上所述，光栅尺是一种基于光学原理和信号处理技术的高精度测量仪器。
它具有结构简单、测量精度高、应用广泛等优点，可以在机床、光学仪器和电子设备等领域发挥重要作用。
然而，光栅尺也存在一些缺点，如对环境要求较高、价格较高等。
未来，随着科技的不断进步，光栅尺将进一步提高测量精度，减小体积，降低成本，以满足不同领域对高精度测量的需求。
海德汉光栅尺技术参数(用于NC数控机床)(HEIDENHAIN)
欢迎索取更多信息，或访问 。
4
概要
温度特性 切削速度的提高和全封闭机床的广泛应用 使机床防护罩内的温度不断提高。由于直线 光栅尺的温度特性直接决定着机床加工精 度，因此，直线光栅尺的温度特性指标越来 越重要。
HEIDENHAIN也提供其它应用所需的直线 光栅尺，例如 • 手动操作的机床 • 冲压机和弯板机 • 自动化生产设备
直线光栅尺优点 直线光栅尺测量直线轴位置时不存在任何 附加的机械传动元件。用直线光栅尺控制位 置的控制环包括了全部进给机构。安装在滑 板上的直线光栅尺可以检测出机械传递误 差并能在控制系统电路中给予修正。因此， 它能消除以下潜在误差源： • 由于滚珠丝杠温度特性导致的位置误差 • 反向间隙 • 滚珠丝杠螺距误差导致的运动特性误差
DIADUR和AURODUR是德国Traunreut处 的DR. JOHANNES HEIDENHAIN公司的注 册商标。
目录
概要
直线光栅尺
4
选型指南
6
技术特性和安装信息
测量原理
测量基准
8
绝对测量法
8
增量测量法
9
光电扫描
10
测量精度
12
机械结构类型和安装指南
14
一般机械信息
18
技术参数 直线光栅尺
动态性能 机床效率和机床性能的不断提高必然要求 更大的进给速度和更高的加速度，同时还必 须保持高水平的加工精度。要快速和准确地 传递进给运动，就要求机床和直线光栅尺具 有更高的刚性。
HEIDENHAIN公司的直线光栅尺在测量方 向上有很高的刚性。这是机床达到高质量和 高精度运动轨迹的重要因素。此外，光栅尺 优良的动态性能还来源于它重量轻的运动 部件。
光栅尺详细资料
关键字：
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反 应 速 度： 60m/min(0.005mm) 25m/min(0.001mm)
读数头滑动系统：垂直式五轴承
输 出 讯 号： TTL/EIA-422-A
讯号传达周期： 20μm
供 应 电 压： DC 5V±5%
采用最高优质的PU材料制造出耐油、高弹性及抗老化胶封。由工程师精心设计出最佳的闭合角度和最适中的软硬度，保证最佳的密封性能和最少的磨擦阻力。读数头滑动部分结构采用已被验证为最可靠耐用的五轴承设计，保证光学感应系统能长期稳定地在光栅尺上畅顺滑行。
光栅尺ttl-概述说明以及解释
光栅尺ttl-概述说明以及解释1.引言1.1 概述光栅尺是一种精密测量仪器，通过利用光栅原理来进行高精度的位置测量。
其原理是通过光栅尺上的刻痕和光电检测器之间的光学干涉效应来确定被测量物体的位置。
光栅尺广泛应用于数控机床、印刷设备、半导体生产设备等领域，为精密加工和生产过程提供了重要的位置反馈信息。
本文将介绍光栅尺的定义、原理、应用领域，以及其优势和局限性，旨在帮助读者更好地了解这一重要的测量工具。
1.2 文章结构文章结构部分将介绍本文的整体架构和内容安排。
首先，本文将从引言部分开始，介绍光栅尺的基本概念和本文的目的。
接着，正文部分将详细阐述光栅尺的定义与原理，探讨其在不同领域的应用情况，并分析其在实际应用中的优势和局限性。
最后，结论部分将对全文进行总结，展望光栅尺未来的发展方向，并给出对光栅尺的结论评价。
通过以上安排，读者将全面了解光栅尺的相关知识和应用情况，以及其在未来的发展前景和挑战。
1.3 目的：本文旨在全面介绍光栅尺ttl的概念、原理、应用领域，以及其优势和局限性。
通过深入的研究和分析，读者可以更加全面地了解光栅尺ttl在工程领域的重要性和作用。
同时，本文也旨在为相关领域的研究人员提供参考和借鉴，促进光栅尺ttl技术的进一步发展和应用。
希望读者通过阅读本文能够对光栅尺ttl有一个更加深入的了解，并为相关研究工作提供有益的信息和启发。
2.正文2.1 光栅尺的定义与原理光栅尺是一种精密测量仪器，利用光的干涉原理来实现高精度的长度测量。
其工作原理基于光栅的特性，光栅是指在透明基底上涂覆有微细光栅条纹的光学元件。
当光线通过光栅时，会发生衍射现象，形成干涉条纹。
通过测量干涉条纹的变化，可以确定被测量物体的长度。
光栅尺通常由光源、光栅、光电探测器和信号处理器等部件组成。
光源产生的光线通过光栅后被分成多个光束，经过光电探测器接收并转换为电信号。
信号处理器对电信号进行处理，最终得到被测量物体的长度数据。
海德汉直线光栅尺技术参数(HEIDENHAIN)
基体和安装方式 Zerodur玻璃陶瓷基 体，嵌入在螺栓固定的 不胀钢基座上
接口 « TTL » 1 VPP « TTL » 1 VPP « TTL » 1 VPP
型号 LIP 372 LIP 382
页 18 概要 LIP 382
10 mm至 420 mm
Zerodur玻璃陶瓷或玻 璃基体，通过螺栓固定 在安装架上
干涉扫描原理 干涉扫描原理是利用精细光栅的衍射和干 涉形成移动量的测量信号。 阶梯状光栅的光栅尺：在平反光面上刻上 线高0.2 µm的反光线。光栅尺的前面是扫 描光栅，其栅距与光栅尺的栅距相同，它 是透射相位光栅。 当光照到扫描光栅时，光被衍射为三束光 强近似的光：-1，0和+1。光栅尺衍射的 光波中，反射光的衍射光强最强的光束为 +1和-1。这两束光在扫描光栅的相位光栅 处再次相遇，又一次被衍射和干涉。它形 成三束光，并以不同的角度离开扫描光 栅。光电池将这些交变的光强变化转化成 电信号。
机械结构 敞开式直线光栅尺包括光栅尺或钢带光栅 尺和扫描头，光栅尺和扫描头间无机械 接触。 敞开式直线光栅尺的长光栅直接固定在安 装面上。安装面的平面度直接影响直线光 栅尺精度。
其它样本还有 • 带内置轴承角度编码器 • 无内置轴承角度编码器 • 旋转编码器 • 伺服驱动用编码器 • NC数控机床用直线光栅尺 • 接口电子设备 • HEIDENHAIN数控系统 欢迎索取，或访问。
PP系列双坐标光栅尺采用平面二维相位光 栅作测量基准，是玻璃基体的DIADUR光 栅。因此它能测量平面中的位置。
PP系列二维光栅尺 • 二维共同扫描点 • 干涉扫描，信号周期小
± 2 μm
4 μm
1) 正弦信号周期。它决定一个信号周期内的偏差（参见“测量精度”）。
sino光栅尺使用说明书
sino光栅尺使用说明书一、产品概述sino光栅尺是一种高精度的位置测量设备，广泛应用于数控机床、机器人、自动化生产线等领域。
它采用先进的光电测量技术，可以实现高精度、高速度的位置测量，提高设备的加工精度和生产效率。
二、安装指南1.确定安装位置：根据设备要求，选择合适的位置安装光栅尺。
确保尺身稳定、水平，避免外部振动和干扰。
2.连接电源：使用合适的电缆将光栅尺与电源连接，确保供电稳定。
3.信号线连接：将光栅尺的信号线连接到设备的控制器上，确保连接牢固可靠。
4.调整初始位置：根据需要调整光栅尺的初始位置，以适应不同的测量需求。
三、操作说明1.开机自检：在开机后，光栅尺会自动进行自检，确保正常工作。
2.初始位置设置：根据需要设置光栅尺的初始位置，可以通过控制器或设备上的控制面板进行设置。
3.开始测量：在设置好初始位置后，可以开始进行位置测量。
光栅尺会自动进行实时测量，并将数据传输到控制器或设备上。
4.数据处理：控制器或设备会对接收到的数据进行处理，以实现各种控制和监测功能。
四、常见问题解答1.Q：光栅尺无法正常工作怎么办？A：首先检查电源和信号线是否连接正常，如有问题请检查线路连接；如电源和信号线连接正常，请检查光栅尺是否正常工作，如有异常请联系专业人员进行维修。
2.Q：测量数据不准确怎么办？A：首先检查光栅尺是否正确安装，如有问题请重新安装；如安装正确，请检查测量环境是否稳定，如有干扰请采取相应的防护措施；如环境稳定，请检查控制器或设备的参数设置是否正确，如有异常请进行调整。
3.Q：光栅尺出现故障怎么维修？A：对于常见故障，用户可以根据使用说明书自行进行维修；对于复杂故障或无法自行解决的问题，请联系专业人员进行维修。
五、保养与维护1.定期清洁：定期使用干燥的软布擦拭光栅尺表面，保持清洁。
避免使用含有化学物质的清洁剂，以免损坏光栅尺表面。
2.防尘防潮：保持光栅尺工作环境的清洁和干燥，避免尘埃和潮湿的环境。
光栅尺安装与使用说明
光栅尺安装与使用说明光栅尺是一种常用的测量仪器，可用于测量物体的长度、位置和运动等参数。
在工业生产和科学研究中，光栅尺被广泛应用于机械加工、自动控制和测量等领域。
下面是光栅尺的安装与使用说明。
一、光栅尺的安装步骤：1.确保安装位置：光栅尺应放置在平稳的地方，并且尽量远离振动源和磁场等干扰源，以保证测量精度。
2.安装固定座：使用固定座将光栅尺固定在测量对象上，确保光栅尺与测量方向垂直。
3.连接信号线：根据光栅尺的规格，将信号线分别连接到光栅尺的输出端和读数显示器上。
4.验证连接：确认信号线的连接是否牢固，并且没有接错线。
5.确定参考点：使用游标卡尺等工具在测量对象上确定一个参考点，以便后续测量读数。
6.调整位置：根据测量需求，调整光栅尺的位置，确保测量范围覆盖到需要测量的区域。
7.保护封装：如有需要，可以使用防护罩等装置保护光栅尺，防止外界物质的干扰。
二、光栅尺的使用方法：1.打开读数显示器：根据所使用的光栅尺型号，打开相应的读数显示器，等待其初始化。
2.选择测量模式：根据实际需求，选择合适的测量模式，如长度测量、位置测量或运动测量等。
3.录入测量参数：输入必要的测量参数，如测量单位、参考点位置等。
有些光栅尺可能需要进行零点校准。
4.进行测量操作：将测量对象放置在光栅尺的测量范围内，然后进行测量操作。
不同的光栅尺可能有不同的测量方式，可以参考说明书进行操作。
5.读取测量结果：读数显示器会在测量完成后显示测量结果。
根据测量模式，可以得到长度、位置或运动速度等参数。
6.记录测量结果：根据需要，将测量结果记录下来，可以使用纸质记录表格或者计算机软件进行记录。
7.关闭设备：在使用完毕后，关闭光栅尺和读数显示器等设备，同时断开信号线的连接。
三、光栅尺的注意事项：1.避免碰撞：在使用过程中要避免光栅尺与其他物体的碰撞，以防损坏光栅尺。
2.防止污染：保持光栅尺的表面清洁，防止灰尘和液体等杂物对测量结果的影响。
3.避免弯曲：禁止过度弯曲光栅尺的线缆，以防影响测量精度。
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光栅尺技术指标(2) ---- 光栅尺的信号
下面对正弦波光栅尺中常用的技术指标进行介绍：
2.1、栅距。 如下图，光栅尺输出的是电信号，栅距是指光栅尺上实际的物理刻线
，每经过一个栅距，光栅尺输出的电信号便变化一个周期。 例如：栅距为20um时，当移动距离为20um时，光栅尺便输出两路相
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光栅尺技术指标(2) ---- 光栅尺的信号
光栅尺信号主要包括3种：串行信号、正弦波信号与方波信号。
1、串行信号：串行信号是指符合FANUC传输协议的信号。 采用该信号的光栅尺传输信号为串行数据。故可靠性与稳定性比较高。
2、正弦波信号：也称为1-Vpp信号。A06B-6061-C201 可扩展
信号周期360°
4倍频处理后的 测量步距
区别：
1、通常，通过对光栅传感器输出的正弦信号（一个周期是一个栅距）
ห้องสมุดไป่ตู้
进行插补和数字化处理后，得到相位相差90°的方波 。
2、方波信号的处理，根据其信号特征，最多可对其进行4倍频处理。
正弦波则可以在信号不衰减，且无干扰的情况下，理论上进行无穷
倍数的倍频处理。
3、正弦波信号较方波信号更容易受到干扰。
机床用光栅尺按照结构分类：
1、钢带结构。 钢带结构适用于长距离移动距离，
2、玻璃结构。 玻璃结构由于热稳定性好，因此适用于高精度光栅尺；但是测量距 离不会太长。
另外，超高精度的测量还可能会使用陶瓷基体的光栅尺。
机床用光栅尺按照测量方法分类： ①增量式光栅尺、②绝对式光栅尺、③距离码式光栅尺。
其中： ·增量式光栅尺测量位置信息是通过以当前位置进行增量计算得到的。 ·绝对式光栅尺的位置信息是记录在光栅尺上一条绝对位置编码线上。 ·距离码式光栅尺不需要外部电源，通过检测到固定算法确定的参考点 来确定机床零点坐标。
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光栅尺使用简介
对于机床控制而言，光栅尺常常应用于以下场合：
1、高精密机床：提高加工精度，提升产品的品质； 2、大型机床，如：大型龙门、卧加、镗铣床等；
使用光栅尺能够减小由于过长的传动链带来的传动误差，同时减 小温度变化带来的形变误差； 3、采用直驱技术的新型电机：直线电机等。
了维持速度的稳定，光栅尺的选择更为关键。其测量步距通常选择应在 0.01um左右。 另外，在系统订货的时候，正弦波信号的光栅尺与方波信号的光栅尺，需 要选择不同的分离式检测单元。
完
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光栅尺信号与接口
光栅尺使用简介
直线光栅尺用于测量直线轴的移动位置。由于直接测量机械位置， 因此能够最准确的反应机床的实际位置。
对于机床控制而言光栅尺能够：
• 消除滚珠丝杠的反向间隙； • 消除丝杆、导轨由于温度变化所带来的位置误差；（大型） • 消除滚珠丝杠的螺距误差所带来的位置误差；
速度测量
位置测量
对于机床上使用的光栅尺，我们通常关注以下技术规格：
1、光栅尺的结构：钢带、玻璃； 2、光栅尺的信号类型：串行信号、方波信号、正弦波信号(1-Vpp)； 3、光栅尺的分辨率； 4、光栅尺的信号周期、倍频；
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光栅尺技术指标(1) ---- 光栅尺分类
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光栅尺技术指标(2) ---- 光栅尺的信号
2.3、倍频。 倍频可以理解为将原有信号进行密化。通过倍频可以将正弦波的周期缩
短，将每个周期对应的测量距离缩短，提高测量精度。 常见的倍频方法有：读数头倍频、后续倍频仪器(光栅尺厂家提供、类
似于前置放大器，用来对信号进行放大和倍频处理)、数控系统的倍频等。
0.5um / 1um 4倍频/512倍频
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20um 20um / 4um
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光栅尺技术指标(2) ---- 光栅尺的信号
3、方波信号：又称为TTL接口输出信号。A02B-0303-C205 可扩展
系统接收的方波信号为2路方波信号A和B，和其反相信号A和B。 其中，两路信号的相位差为90°。
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光栅尺的选择
光栅尺的选择：
在用户选择光栅尺的时候，需要考虑如下原则： 1、最小指令单位（系统）与光栅尺的测量步距应一致； 2、在1点中，若需要保证实际机床的定位精度达到系统的最小指令单位，
则推荐使用光栅尺的测量步距为最小指令单位的1/10的型号； 3、在进行超慢速移动中，（尤其是在磨床使用中）例如F0.1mm/min，为
位差为90°的360°变化的正弦波波形。
2.2、信号周期。 随着测量技术的发展，现在可以在光栅尺读数头上，采用倍频电路对
每一个栅格信号产生的正弦波进行倍频处理。 依此，可以细化光栅尺的信号输出周期。经过读数头倍频之后的信号
会比原来的栅格信号密化很多倍，密化后的信号长度称为信号周期。
读数头倍频
*若读数头不具备倍频能力，则 栅距 = 信号周期。
2.4、测量步距。 经过倍频处理的正弦波信号用来对位置进行测量。受制于光栅尺制作工
艺、误差等级以及位置记录电路的处理能力的限制。不可能对原始的栅距 信号无限制进行倍频。
因此，光栅尺厂家对每一种光栅尺均有一个推荐的测量步距。该值的 含义是指光栅尺可能承受的最小测量距离。在该测量步距范围内，能够实 现光栅尺标称的测量精度。
相对于数控系统而言，该测量步距通常是指系统的最小指令单位。 同样，该技术指标也标定了光栅尺的测量精度（分辨率）。
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光栅尺技术指标(2) ---- 光栅尺的信号
2.5 例：常见的光栅尺规格表：
光栅尺型号 光栅尺信号类型 光栅尺原始信号周期(栅距) 读数头的倍频数 经过倍频后的信号周期 光栅尺的最小测量距离