光栅尺与磁栅尺的优缺点与特长
光栅尺,磁栅尺,球栅尺比较
光栅尺，磁栅尺，球栅尺比较名称：admin更新日期：2010-5-18 查看：2891次光栅尺以精度见长，量程在长度0---2米范围性价比有明显优势，应用如金属切削机床、线切割、电火花、测量光学投影仪等等。
因光栅尺生产工艺的原因，若测量长度超过5米，生产制造将很困难（两块玻璃尺要45°斜角对接以增加长度，用于玻璃尺镀铬机空间有限），价格会很贵。
同等情况下进口光栅对工作环境的要求很高磁栅尺以耐水耐油污耐粉尘耐震动性见长，长度在2米以上性价比优势愈加明显，并且长度越长优势越明显。
磁栅尺的量程可达30米。
在大型金属切削机床如大的镗床、铣床，水下测量，木材石材加工机床（工作环境粉尘很重），金属板材压轧设备（大型成套设备）等应用方面有明显优势球栅尺和光栅尺比较：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。
安装球栅尺的好处：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。
德国SIKO 量测模组,磁栅尺,磁性尺技术参数
● 磁性尺测量系统专为线性位移测量而设计.
● 经济，效率特别适用于长距离的测量.
● 特别适用于如油污，切削屑，震动等恶劣环境
* 依应用性质不同可定义出两个不同的系统
磁性尺测量系统：使用于线性位移测量并于显示器显示测量值
磁性编码器：使用于线性位移பைடு நூலகம்量并将位移量转换为对应的脉波数输出给PLC或控制器
测量范围50mm-3000mm
测量准确度±6um/m~±10/m
测量基准：光栅周期20um的光学玻璃尺
光学测量系统：透射式红外线光测量系统，红外线波长880nm
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：20um,供电电压：DC5±5%
尺带长度：Max 32M
磁 间 距：2+2mm、1+1mm
产品优点
●非接触式测量，无背隙问题
●高抗污染能力
●安装简易，安装允许误差大
●价格便宜
主要市场
金属加工设备 建材机械 木工机械 测量机 精密平台
【 磁性尺量测模组 】
——德国SIKO 量测模组，磁栅尺，磁性尺，磁尺，磁条，磁头，磁环，磁性显示器，电子显示器，位置指示器，计数器，手轮，重垂表，拉绳编码器，磁性编码器，电位编码器
电话0631-5997499 传真 0631-3631966 QQ815488790 邮箱whsfrf@
德国SIKO磁栅尺读头
分辨率：0.025、0.01、0.005、0.001、0.0005mm
输出 ：正交差动方波
线长 ：8米
光栅尺和磁栅尺的区别
光栅尺和磁栅尺的区别光栅尺--利用光的干涉和衍射原理制作而成的传感器。
当两块栅距相同的光栅叠放在一起，同时让线纹构成一微小角度，这时在平行光照射下，与刻线垂直方向上就能看到对称分布的明暗相间的条纹，称为莫尔条纹，因此莫尔条纹是光的衍射和干涉作用的总效果。
当光栅移动一个小栅距时，莫尔条纹随之移动一个条纹间距，这样，我们测量莫尔条纹的宽度就比测量光栅线纹宽度容易的多。
此外，由于每条莫尔条纹都是由许多光栅线纹的交点组成，当线纹中有一条线纹有误差时（间距不等或倾斜），这条有误差的线纹和另一光栅线纹的交点位置将产生变化。
但是，一条莫尔条纹是由许多光栅线纹交点组成，因此，一个线纹交点位置的变化，对于一条莫尔条纹来讲其影响就非常小了，所以莫尔条纹可以起到放大和平均的作用。
磁栅尺--利用磁极的原理制作而成的传感器。
基尺是被均匀磁化的钢带。
S和N 极均匀间隔排列在钢带上，通过读数头读取S，N极的变化来记数。
光栅尺受温度影响较大，一般使用环境在40摄士度以下。
敞开式磁栅尺容易受磁场影响，封闭式磁栅尺则无此困扰，但成本较高。
光栅尺是利用了光学原理，把尺子上分成一定密度的小段，然后拿读数头来读这些刻度段，据说是受光线的影响比较严重。
而磁尺是将尺上极化成N、S极的小段，拿相应的读数头来读，据说是受磁场影响比较严重。
光栅尺以精度见长，量程在长度0---2米范围性价比有明显优势，应用如金属切削机床、线切割、电火花、测量光学投影仪等等。
因光栅尺生产工艺的原因，若测量长度超过5米，生产制造将很困难（两块玻璃尺要45°斜角对接以增加长度，用于玻璃尺镀铬机空间有限），价格会很贵。
同等情况下进口光栅对工作环境的要求很高磁栅尺以耐水耐油污耐粉尘耐震动性见长，长度在2米以上性价比优势愈加明显，并且长度越长优势越明显。
磁栅尺的量程可达30米。
在大型金属切削机床如大的镗床、铣床，水下测量，木材石材加工机床（工作环境粉尘很重），金属板材压轧设备（大型成套设备）等应用方面有明显优势。
磁栅尺产品说明
磁栅尺产品说明磁性尺测量系统专为线性位移测量而设计。
磁栅尺经济,效率特别适用于长距离的测量.特别适用于如油污,切削屑,震动等恶劣环境.磁栅尺依应用性质不同可定义出两个不同的系统磁栅尺测量系统:4使用于线性位移测量并于显示器显示测量值磁性编码器:使用于线性位移测量并将位移量转换为对应的脉波数输出给PLC或控制器.磁栅尺特点：精度高:磁栅尺分辨率可达0.0002MM,系统精度0.01MM信号强:磁栅尺读头输出信号为24VPP输出,可以直接给二次设备,如PLC,记数器等磁栅尺信号输出形式多:PP/OP/LD/TTL; SSI/RS485/RS422 (5V,24V) 1V~~正弦波信号4-20MA电流信号 0-10VDC 电阻多种形式磁带磁性稳定,使用寿命长,10年不丢磁产品齐全. (分辨率:0.0002MM,0.001MM,0.01MM,0.025MM,0.04MM,0.1MM,0.25MM,1MM)防护等级高:IP67,可直接工作于油,水,100度高温等恶劣环境磁栅尺安装:磁栅尺安装要求:ME- 线缆走向必须和动力线分开以减小串入噪声磁栅尺输入电源 :电压允差不能超过 +/- 5%. 波纹不超过 50 mV磁栅尺电气干扰的抑制 :供电电压不超过额定值的 +/- 5v 波纹电压不超过 50 mV带 RC 网络的 AC 扼流圈 , 例如 0.1 微法 /100 欧姆，安装自由轮二极管到 DC 线圈，安置 RC 抑制电机和它的断路线圈 ( 在电机端子盒中 ) 为电子装置提供额外的电力磁栅尺磁带由 3 个部分组成:长度从 0.5 到 90 mA 相当柔软的有磁性的尺带B 铁性的粘合橡胶尺带的柔性基带 . 用于支撑磁带、提供磁场通路,和机床粘合由双面胶带制成C 此层透磁带用于保护橡胶磁带，可弯曲易于运输，供货时是单独分开的，使用时用双层胶带和橡胶磁带粘合安装磁栅尺的说明将磁栅尺尺带粘到机床上薄型尺带必须粘合到清洁、干燥、平整的表面。
磁栅尺，磁性尺，磁尺，磁条，磁头光栅尺电子尺数显改造
磁栅尺，磁性尺，磁尺，磁条，磁头光栅尺电子尺数显改造数显装置有以下优点:①机床改造总投资极少,与旧机床的残值相适应;150****0555②具有附机功能,能随时装卸,与其它机床通用③无其它装置的装调手续,便于维修;④操作工人易掌握,不经培训亦可使用.它主要用于改造各类车床、磨床、镗床，尤其是改造外圆磨和圆心磨，其成效更为显著。
⑤进行大型机床数显改造后，可以降低了工人的劳动强度，节省了劳动力，提高工作效率，减少废品率，机械性能稳定可靠。
⑥用途广泛:它不仅能用于铣床、钻床、镗床和车削加工的常规任务，还能为许多机床、测量设备和测试设备以及专用机床提供理想的解决方案，事实上它适用于所有手动机床。
车床数显改造后，带有清零;预设数;自动分中;公英制转换;绝对坐标/相对坐标/200组用户坐标显示转换;停电记忆;200点辅助零位功能;寻找机械原点;线性误差修正等功能，同时还带有直半径转换、锥度测量功能。
机床配套光栅尺:线切割专用光栅尺、铣床专用光栅尺、磨床专用光栅尺、车床专用光栅尺、三轴火花机专用光栅尺光栅尺,直线光栅尺sunefull光栅尺:测量范围:50mm~3000mm测量准确度:±6μm/m~±10μm/m测量基准:光栅周期20μm的光学玻璃尺光学测量系统:透射式红外线光测量系统，红外线波长880nm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:DC5V±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。
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。
光栅尺工作原理
光栅尺工作原理光栅尺是一种用于测量和控制位置的精密仪器，它广泛应用于机械加工、自动化控制和精密测量等领域。
本文将详细介绍光栅尺的工作原理，包括其结构、测量原理和应用。
一、光栅尺的结构光栅尺主要由光栅条和读数头组成。
光栅条是由一系列等距的透明和不透明线条组成，通常使用光刻技术创造。
读数头通过光电转换器将光栅条上的光信号转换为电信号，进而实现位置的测量和控制。
二、光栅尺的测量原理光栅尺的测量原理基于光的干涉现象。
当光线通过光栅条时，会发生衍射和干涉，形成一系列亮暗交替的光斑。
读数头接收到这些光斑后，通过光电转换器将其转换为电信号。
具体来说，光栅尺工作时，光源会照射到光栅条上。
光栅条上的透明和不透明线条会使光线发生衍射，形成一系列亮暗交替的光斑。
读数头接收到这些光斑后，光电转换器会将其转换为电信号。
根据光斑的位置和间距，可以计算出位置的变化。
三、光栅尺的应用1. 机械加工：光栅尺广泛应用于机床、数控机床等设备中，用于测量和控制加工过程中的位置和运动。
2. 自动化控制：光栅尺可用于自动化生产线和机器人等设备中，用于实现位置的测量和控制，提高生产效率和质量。
3. 精密测量：光栅尺具有高精度和稳定性，可用于精密测量仪器和实验室中，如光栅测微仪、干涉仪等。
四、光栅尺的优势和局限性光栅尺具有以下优势：1. 高精度：光栅尺具有很高的分辨率和重复性，可实现亚微米级的测量和控制。
2. 高速度：光栅尺的测量速度快，可以实时监测和控制位置的变化。
3. 高稳定性：光栅尺对温度和振动的影响较小，具有较高的稳定性和可靠性。
然而，光栅尺也存在一些局限性：1. 灵敏度有限：光栅尺的测量范围和灵敏度受到光源和读数头的限制，不能适合于所有测量场景。
2. 环境要求高：光栅尺对环境的要求较高，如光照、温度和振动等因素都会对测量结果产生影响。
3. 成本较高：相比于其他测量方法，光栅尺的创造和维护成本较高，适合于对精度要求较高的应用场景。
综上所述，光栅尺是一种基于光的干涉现象进行测量和控制的精密仪器。
光栅尺和磁栅尺概述
光栅尺和磁栅尺概述光栅尺是一种使用光学原理的测量装置。
它的结构通常由一个透明的玻璃或塑料基板上涂有透明的刻痕组成。
刻痕通常是等距的，并沿着基板的方向排列。
光栅尺的原理是利用光的干涉来测量长度。
当光线照射到刻痕上时，由于刻痕所造成的干涉，会形成一系列的明暗条纹。
通过检测这些条纹的变化，可以确定物体的位置或长度。
光栅尺的优点是测量范围广，精度高，可达到亚微米级别。
磁栅尺则是一种利用磁学原理的测量装置。
它由一个磁铁和一个带有磁性标记的带状材料组成。
带状材料上有一系列的磁性标记，这些标记通常是等距的，并沿材料的方向排列。
磁栅尺的原理是通过检测磁场的变化来测量长度。
当磁栅尺移动时，磁铁的磁场会影响到材料上的磁性标记，从而形成一系列的磁场变化。
通过检测这些变化，可以确定物体的位置或移动距离。
磁栅尺的优点是测量范围广，精度高，可达到亚微米级别。
而且，磁栅尺具有防尘、防水等特点。
光栅尺和磁栅尺在工业自动化、机械加工、光学测量等领域有广泛的应用。
它们可以用于机床的位置检测、数控系统的定位、运动的测量等。
在机床加工中，光栅尺和磁栅尺可以用于高精度的位置反馈，从而实现精确的加工。
在光学测量中，光栅尺可以用于测量光学元件的质量、光学仪器的性能等。
另外，光栅尺和磁栅尺可以与计算机等设备连接，实现自动化测量与控制。
总的来说，光栅尺和磁栅尺是两种常见的测量装置，它们都能提供高精度的测量结果，并且在工业自动化、机械加工、光学测量等领域有广泛的应用。
镗床安装什么数显好(光栅尺、球栅尺、磁栅尺)
镗床安装什么数显好（光栅尺、球栅尺、磁栅尺）
镗床加工绝大部份都需要安装数显，安装数显好处多，安装数显（光栅尺、球栅尺、磁栅尺）加工方便，提高效率，保证产品精度，但镗床也有镗床特性，加工主要是大工件，工件贵重，加工时间长，整体费用高，所以对数显要求精度好，稳定性高，寿命长等特点，镗床加工，油、铁屑、震动、环境比较差；所以选择数显不对，数显经常损坏，寿命时间不长，也导致工件损坏和人工浪费，选择错误数显，只会带来更高损失，因为工件和人工的费用往往比数显价格高得多，以下选择0.005mm分辨率数显说例：
1、选择安装光栅尺，光栅尺精度高（可用精加工），光栅尺采用半密封设计，对镗床加工油水、水雾、铁屑、尘、震动有一定要求，进入光栅尺内，导致光栅尺损坏，镗床安装光栅尺，加工过程有油、铁屑、尘、拖板震动大，从而影响数显寿命，产品稳定性一般，整体产品寿命2-3年，但对加工环境好的镗床安装光栅尺使用寿命加长。
2、选择安装球栅尺，球栅尺精度高（可用精加工），球栅尺采用全密封设计，球栅尺防油、水雾、铁屑、尘、震动等特性，加上球栅尺坚固耐用、高稳定性、寿命长特性，所以镗床安装球栅尺比较理想，同时国内大的生产镗床厂家做为其镗床标配，整体产品寿命10以上。
（球栅防水、油、铁屑试验视频可以百度查找）。
3、选择安装磁栅尺，磁栅尺精度差（可用粗加工），磁栅尺采用开放式和半密封式设计，磁栅尺磁条采用3M胶粘贴，所以不防水、油，有水和油会导致磁条膨涨脱落，磁条本身带有磁性会吸铁屑，容易导致信号丢失，镗床加工程中如有水、油、铁屑、震动等环境安装磁栅尺容易损坏，整体寿命1-3年，可靠性、寿命性一般，所以安装镗床只做粗加工使用。
从以上情况来看安装镗床数显还是球栅尺理想，以下为球栅应用图（如果你们有中捷镗床标配的数显就是球栅尺）：。
ma06ls磁栅尺说明
ma06ls磁栅尺说明【实用版】目录1.磁栅尺概述2.磁栅尺的构成3.磁栅尺的工作原理4.磁栅尺的特点与优势5.磁栅尺的应用领域6.磁栅尺的安装与维护正文一、磁栅尺概述磁栅尺，全称磁性栅尺，是一种高精度的测量工具，主要用于测量物体的长度、宽度、高度等尺寸。
磁栅尺具有高精度、高稳定性、操作简便等优点，广泛应用于机械制造、航空航天、汽车制造等领域。
二、磁栅尺的构成磁栅尺主要由磁栅尺主体、磁头、电子箱及连接线等部分组成。
磁栅尺主体通常由铝合金或不锈钢制成，具有较好的耐磨性和抗腐蚀性。
磁头是磁栅尺的关键部件，负责读取磁栅尺上的磁信号。
电子箱内装有电路板和转换器，用于处理磁头读取到的信号并将其转换为数字信号。
三、磁栅尺的工作原理磁栅尺的工作原理主要基于磁性传感器的原理。
磁栅尺上的磁头通过磁性传感器感知到磁栅尺上磁性的变化，然后将这些变化转换为数字信号，最终得到测量值。
磁栅尺的精度主要取决于磁头的精度、磁栅尺的磁化程度以及信号处理电路的精度。
四、磁栅尺的特点与优势磁栅尺具有以下特点与优势：1.高精度：磁栅尺的测量精度可以达到微米级别，满足各种高精度测量需求。
2.高稳定性：磁栅尺具有较好的抗干扰能力和抗热胀冷缩性能，能够在各种环境下保持稳定的测量精度。
3.测量范围广：磁栅尺可以根据需要定制不同长度的尺身，满足各种尺寸的测量需求。
4.操作简便：磁栅尺的使用方法简单，只需将磁头放在测量物体上即可读取数据。
5.可编程性：磁栅尺可以通过连接计算机或 PLC 进行编程，实现自动化测量和数据处理。
五、磁栅尺的应用领域磁栅尺广泛应用于以下领域：1.机械制造：用于测量零件的尺寸，保证产品的质量。
2.航空航天：用于测量飞机、火箭等设备的尺寸，确保其性能和安全。
3.汽车制造：用于测量汽车零部件的尺寸，提高汽车的性能和安全性。
4.电子行业：用于测量电路板、电子元器件等产品的尺寸，保证产品质量。
六、磁栅尺的安装与维护磁栅尺的安装与维护如下：1.安装：将磁栅尺主体固定在测量设备上，连接磁头和电子箱，然后根据需要调整磁栅尺的位置和角度。
常用的机床传动误差测量的传感器类型
常用的机床传动误差测量的传感器类型
常用的机床传动误差测量的传感器类型
传感器的选用依据传动链末端元件的运动性质正确、合理地选用、安装传感器是精准测量传动链运动精度的必须条件。
依据工作原理，机床传动误差测量常用传感器可分为以下几类：光栅传感器的是信号处置方式简单，使用便利，测量精度高（国外厂家如德国Heidenhain、西班牙Fagor等公司制造的光栅传感器精度可达1μm/m）；缺点是光栅尺价格较昂贵，对工作环境要求较高，玻璃光栅尺的线胀系数与机床不一致，易造成测量误差。
磁栅尺可分为线状（有效测量长度3m）和带状（有效测量长度可达30m）两种型式，其优点是制造本钱较低，安装使用便利，线胀系数与机床相同；缺点是测量精度低于光栅尺，由于磁信号强度随使用时间而不绝减弱，因此需要重新录磁，给使用带来不方便。
激光传感器（包含单频和双频激光）具有较高的测量精度，但测量本钱也较高，对环境条件变更（如温度、气流、振动等）较敏感，带钢在生产现场使用时必须实行措施保证测量的稳定性和牢靠性。
感应同步器的优点是制造本钱低，安装使用便利，对工作环境条件要求不高；缺点是信号处置方式较多而杂，测量精度受到测量方法的限制（传统测量方法的测量精度约为2～5μm）。
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编码器、磁栅、光栅的工作原理及作用
编码器的工作原理及作用：它是一种将旋转位移转换成一串数字脉冲信号的旋转式传感器，这些脉冲能用来控制角位移，如果编码器与齿轮条或螺旋丝杠结合在一起，也可用于测量直线位移。
编码器产生电信号后由数控制置CNC、可编程逻辑控制器PLC、控制系统等来处理。
这些传感器主要应用在下列方面：机床、材料加工、电动机反馈系统以及测量和控制设备。
在ELTRA编码器中角位移的转换采用了光电扫描原理。
读数系统是基于径向分度盘的旋转，该分度由交替的透光窗口和不透光窗口构成的。
此系统全部用一个红外光源垂直照射，这样光就把盘子上的图像投射到接收器表面上，该接收器覆盖着一层光栅，称为准直仪，它具有和光盘相同的窗口。
接收器的工作是感受光盘转动所产生的光变化，然后将光变化转换成相应的电变化。
一般地，旋转编码器也能得到一个速度信号，这个信号要反馈给变频器，从而调节变频器的输出数据。
故障现象：1、旋转编码器坏（无输出）时，变频器不能正常工作，变得运行速度很慢，而且一会儿变频器保护，显示“PG断开”...联合动作才能起作用。
要使电信号上升到较高电平，并产生没有任何干扰的方波脉冲，这就必须用电子电路来处理。
编码器pg接线与参数矢量变频器与编码器pg之间的连接方式,必须与编码器pg的型号相对应。
一般而言,编码器pg型号分差动输出、集电极开路输出和推挽输出三种,其信号的传递方式必须考虑到变频器pg卡的接口,因此选择合适的pg卡型号或者设置合理. 编码器一般分为增量型与绝对型，它们存着最大的区别：在增量编码器的情况下，位置是从零位标记开始计算的脉冲数量确定的，而绝对型编码器的位置是由输出代码的读数确定的。
在一圈里，每个位置的输出代码的读数是唯一的； 因此，当电源断开时，绝对型编码器并不与实际的位置分离。
如果电源再次接通，那么位置读数仍是当前的，有效的； 不像增量编码器那样，必须去寻找零位标记。
现在编码器的厂家生产的系列都很全，一般都是专用的，如电梯专用型编码器、机床专用编码器、伺服电机专用型编码器等，并且编码器都是智能型的，有各种并行接口可以与其它设备通讯。
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）。
光栅尺和磁栅尺
拾磁磁头是一种磁电转换装置，用来把磁性标尺上的磁化信号检测 出来变成电信号送给检测电路。根据数控机床的要求，为了在低速运 动和静止时也能进行位置检测，必须采用磁通响应型磁头。磁通响应 型磁头是一个带有可饱和铁心的磁性调制器。它由铁心、两个串联的 励磁绕组和两个串联的拾磁绕组组成，如图4-15所示。
图4-10 透射光栅组成示意图
常见的透射光栅线密度为 50条/毫米、100条/毫米、 200条/毫米。其 缺点是：玻璃易破裂，热胀系数与机床金属部件不一致，影响测量精 度。在金属的镜面上制成全反射与漫反射间隔相等的线纹，称为反射 光栅。
反射光栅的特点：标尺光栅的膨胀系数易做到与机床材料一致；安装
在机床上所需要的面积小，调整也很方便；易于接长或制成整根标尺光
2 光栅尺位移数字变换系统 光栅测量系统的组成示意图如图4-12所示。光栅移动时产生的莫尔 条纹由光电元件接受，然后经过位移数字变换电路形成顺时针方向的 正向脉冲或者反时针方向的反向脉冲，输入可逆计数器。下面将介绍 这种四倍频细分电路的工作原理，并给出其波形图。
图4-12 光栅测量系统组成示意图
图4-13中的a、b、c、d是四块硅光电池，产生的信号在相位上彼此 相差90度，a、b信号是相位相差180度的两个信号，送入差动放大器 放大，得到正弦信号。将信号幅度放大到足够大。
1．磁性标尺
磁性标尺通常采用热膨胀系数与普通钢相同的不导磁材料做基体， 镀上一层 10μm～30μm厚的高导磁性材料，形成均匀磁膜。再用录磁 磁头在尺上记录相等节距的周期性磁化信号，作为测量基准，信号可 为正弦波、方波等。节距通常有 0.05mm、0.1mm、 0.2mm，最后在磁 尺表面还要涂上一层1μm～2μm厚的保护层，以防止磁头与磁尺频繁接 触而引起磁膜磨损。
车床立车安装什么数显好(光栅尺、球栅尺、磁栅尺)
车床、立车安装什么数显好（光栅尺、球栅尺、磁栅尺）
车床安装数显好处多，安装数显（光栅尺、球栅尺、磁栅尺）加工方便，提高效率，保证产品精度，但车床也有车床特性，加工主要是水、水雾、铁屑、震动、环境比较差；吃刀量大或车单边零件，拖板会有一定震动，所以选择数显不对，数显经常损坏，寿命时间不长，也导致工件损坏和人工浪费，以下选择0.005mm分辨率数显说例：
1、选择安装光栅尺，光栅尺精度高（可用精加工），光栅尺采用半密封设计，对车床加工油水、水雾、铁屑、尘、震动有一定要求，进入光栅尺内，导致光栅尺损坏，车床安装光栅尺，加工过程有油、水、铁屑、尘、中拖板震动大，数显寿命都不长，整体1-3年，大部份1年左右就损坏了；特别加工时使用气枪吹铁屑，加速数显损坏，但对加工环境好的车床安装光栅尺使用寿命长。
2、选择安装球栅尺，球栅尺精度高（可用精加工），球栅尺采用全密封设计，球栅尺防油、水雾、铁屑、尘、震动等特性，加上球栅尺坚固耐用寿命长特性，所以车床安装球栅尺比较理想。
（详细可以查这方试验视频）。
3、选择安装磁栅尺，磁栅尺精度差（可用粗加工），磁栅尺采用开放式和半密封式设计，磁栅尺磁条采用3M胶粘贴，所以不防水、油，有水和油会导致磁条膨涨脱落，磁条本身带有磁性会吸铁屑，容易导致信号丢失，车床加工程中如有水、油、铁屑、震动等环境安装磁栅尺容易损坏，整体寿命1-3年，大部份1年左右就损坏了。
从以上情况来看安装车床数显还是球栅尺理想，以下为球栅应用图。
光栅尺、球栅尺、磁栅尺、优缺点对比
光栅尺、球栅尺、磁栅尺优缺点比较机床直线编码器（机床数显）用做机床位移测量大意分为三种：光栅尺、球栅尺、磁栅尺、下面我们详细了解这三种数显*结构*精度对比*产品优点*缺点，方便大家了解三种数显。
一、从每种产品外观结构：1、光栅尺：基于光学玻璃刻线为测量基准，把光学玻璃安装到铝合金的尺身里面和读数头等配件组成光栅尺，铝合金半密封设计，如下图：2、球栅尺：基于球细分为测量基准，由合金的尺身和读数头等配件组成球栅尺，全密封设计，如下图：3、磁栅尺：基于磁带刻线（刻录位置）原理，磁性材料组成尺身和读数头等配件组成磁栅尺，开放式或半密封设计，如图下：从外观结构上：较好是球栅尺是全封闭，合金尺身硬度高，坚固耐用。
第二是光栅尺半封闭，光学玻璃测量基准，铝合金尺身，坚固度一般，第三是磁栅尺半封闭和开放式，采用3m胶粘贴，可选铝合金底座，坚固度差。
二、精度对比：下面我们以杭州德普光栅尺、球栅尺、磁栅尺，统一是分辨率0.005mm的尺为测试对像，对产品定位精度、绝对精度进行测试，试验设备为杭州德普激光测长平台：2、绝对精度：从0点开始到标准长度的误差，叫绝对精度，用3米光栅尺、球栅尺、从定位精度，和绝对精度看你希望选择加工产品能达到的精度来选择你需要的数显产品。
三、三种数显优点、缺点：光栅尺：1、光栅尺：光栅采用光学玻璃为测量基准，所以精度较高，以上试验也验证其精度好。
2、光栅尺采用半密封设计，有一定防水、尘、铁屑能力，使用过程中如水、油、铁屑、等进入会加速光栅尺损坏（可以查看德普在这方面试验的视频）。
3、光栅尺销售价格低，安装可选设备很多，应用广泛。
4、使用寿命：跟据所安装种类机床不同，和使用环境不同整体使用寿命1-5年左右，使用环境好，无水、油、铁屑、震动小使用寿命就长，如机床有油水、铁屑灰尘多震动大设产品寿命就短。
球栅尺：1、球栅尺精度好，适应大部份的机床，以上试验也验证其精度好。
2、球栅尺采用全密封设计，合金尺身，有防水、尘、铁屑、耐震动等特点，不受环影响所以使用寿命长（可以看德普在这方面试验视频）。
光栅尺与磁栅尺的优缺点与特长
光栅尺与磁栅尺的优缺点与特长介绍一下开环控制系统和闭环控制系统吗？若在机床上用闭环控制系统有哪些优缺点？还有光栅尺磁栅尺的优缺点及特长，通常磁栅尺光栅尺在哪些地方应用？--------------------------回复如下：（经整理）控制系统大致分类：按控制原理的不同，自动控制系统分为开环控制系统和闭环控制系统。
1)开环控制系统开环控制系统是指被控对象的输出(被控制量)对控制器的输出没有影响。
在这种控制系统中，不依赖将被控量反送回来以形成任何闭环回路。
2)闭环控制系统闭环控制系统的特点是系统被控对象的输出(被控制量)会反送回来影响控制器的输出，形成一个或多个闭环。
闭环控制系统有正反馈和负反馈，若反馈信号与系统给定值信号相反，则称为负反馈，若极性相同，则称为正反馈。
一般闭环控制系统均采用负反馈，又称负反馈控制系统。
3)开环、闭环控制系统的各自特点：在开环控制系统中，系统输出只受输入的控制，控制精度和抑制干扰的特性都相对比较差。
闭环控制系统是建立在反馈原理基础之上的，利用输出量同期望值的偏差对系统进行控制，可获得比较好的控制性能。
通常大多数重要的自动控制系统都采用闭环控制的方式。
闭环控制系统按控制和测量信号的不同，又可分为连续控制系统和离散控制系统。
控制信号连续地作用于系统的，称为连续控制系统。
控制信号断续地作用于系统的，称为离散控制系统。
此外，在工程中，自动控制系统也有按所控制变量的物理属性进行分类，如速度、位置、压力、温度、流量、液位等等。
4)闭环控制系统的应用自动控制系统已被广泛应用于人类社会的各个领域。
在工业方面，对于冶金、化工、机械制造等生产过程中遇到的各种物理量，包括温度、流量、压力、厚度、张力、速度、位置、频率、相位等等。
应用例子有很多，人类使用自动装置的历史可以追溯到古代。
中国古代的指南车和铜壶滴漏，古罗马人家庭水管系统的简单水位调节装置都是自动控制系统的萌芽。
比如人自己就是一个具有负反馈的闭环控制系统，眼睛便是传感器，充当反馈，人体系统能通过不断的修正最后作出各种正确的动作。
磁栅尺原理
磁栅尺原理磁栅尺是一种利用光栅原理和磁性原理相结合的高精度测量装置，它在工业生产和科学研究领域具有广泛的应用。
磁栅尺的原理是基于光栅尺原理和磁性原理相互作用而产生的，下面将详细介绍磁栅尺的原理。
首先，磁栅尺是由光栅尺和磁性标尺组成的。
光栅尺是一种利用光学原理进行测量的装置，它通过光学传感器和光栅标尺之间的相互作用来实现测量。
而磁性标尺则是利用磁性材料制成的标尺，它具有磁性刻度，可以通过磁性传感器来实现测量。
磁栅尺将光栅尺和磁性标尺结合在一起，充分利用了它们各自的优点，实现了高精度的测量。
其次，磁栅尺的工作原理是基于光栅尺和磁性标尺之间的相互作用。
在测量过程中，光栅尺和磁性标尺之间会产生光学信号和磁性信号，这些信号会被传感器接收并转换成电信号，然后经过信号处理系统进行处理，最终得到测量结果。
光栅尺和磁性标尺的刻度密度决定了磁栅尺的分辨率，而传感器的灵敏度和信号处理系统的精度则决定了磁栅尺的测量精度。
再次，磁栅尺的原理具有很高的稳定性和可靠性。
由于光栅尺和磁性标尺都是非接触式的测量装置，因此在工作过程中不会产生磨损和磨损，可以实现长期稳定的测量。
同时，磁栅尺还具有抗干扰能力强、抗污染能力强等优点，可以在恶劣的工作环境下进行高精度的测量。
最后，磁栅尺的原理在工业生产和科学研究领域具有广泛的应用。
它可以用于各种精密加工设备的位移测量、角度测量和速度测量，也可以用于天文望远镜、光学仪器等科学研究领域。
随着科学技术的不断发展，磁栅尺的原理也在不断改进和完善，将会有更广泛的应用前景。
总之，磁栅尺是一种利用光栅原理和磁性原理相结合的高精度测量装置，它的原理是基于光栅尺和磁性标尺之间的相互作用而产生的。
磁栅尺具有很高的测量精度、稳定性和可靠性，广泛应用于工业生产和科学研究领域。
随着科学技术的不断发展，磁栅尺的原理也在不断改进和完善，将会有更广泛的应用前景。
光栅尺详细资料
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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。
磁栅尺和传统的光栅尺的区别是什么？
磁栅尺和传统的光栅尺的区别是什么？
磁栅尺和传统的光栅尺有什么不⼀样的地⽅
光栅尺是由⼀个中⼼有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取并获得信号的⼀类传感器，主要⽤来测量位移或⾓度。
传统的光栅尺码盘的材料有玻璃、⾦属、塑料，玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线，其热稳定性及精度可以达到普通标准、⼀般要求，但容易碎。
⾦属码盘直接以通和不通刻线，不易碎，但由于⾦属有⼀定的厚度，精度就有限制，其热稳定性就要⽐玻璃码盘差⼀个数量级。
塑料码盘是经济型的，其成本低，精度和耐⾼温达不到⾼要求。
⽽磁栅尺采⽤磁电式设计，通过磁感应器件、利⽤磁场的变化来产⽣和提供转⼦的绝对位置，利⽤磁器件代替了传统的码盘，弥补了光电编码器的这⼀些缺陷，更具抗震、耐腐蚀、耐污染、性能可靠⾼、结构更简单。
光栅尺是通过在码盘上刻线来计算精度，所以精度越⾼，码盘就会越⼤，编码器体积越⼤，并且精度也不是连续的。
磁栅尺则没有这样的限制，可以做到体积很⼩，精度⾼，特别是绝对值编码器要求精度⾼，更适合⽤磁栅尺。
[数显光栅尺机床定位精度检测设计]磁栅尺和光栅尺的区别
![[数显光栅尺机床定位精度检测设计]磁栅尺和光栅尺的区别](https://img.taocdn.com/s3/m/94863f02b9f3f90f77c61b58.png)
[数显光栅尺机床定位精度检测设计]磁栅尺和光栅尺的区别随着现代制造业的迅速发展，数控机床作为一种机电设备越来越多地被广泛应用。
数控机床的高精度最终是要靠机床本身的精度来保证，数控机床精度包括几何精度和切削精度。
机床在使用一段时间后，处在非正常超性能工作状态，甚至超出其潜在承受能力。
因此新机床在使用半年后需再次进行精度检测，之后可每年检测一次。
定期检测机床误差并及时校正螺距、反向间隙等可切实改善生产使用中的机床精度，改善零件加工质量，提高机床利用率。
因此，数控机床精度检验对初始使用的数控机床及维修调整后机床的技术指标恢复是很重要的。
精度检测内容主要包括数控机床的几何精度、定位精度和切削精度。
机床几何精度检验，又称静态精度检验，是综合反映机床关键零部件经组装后的综合几何形状误差。
数控机床的几何精度的检验工具和检验方法类似于普通机床，但检测要求更高。
常用的检测工具有精密水平仪、精密方箱、数控机床直角尺、平尺、平行光管、千分表、测微仪及高精度主轴心棒等。
检测工具的精度必须比所测的几何精度高一个等级。
数控机床定位精度，是指机床各坐标轴在数控装置控制下运动所能达到的位置精度。
数控机床的定位精度又可以理解为机床的运动精度，因此定位精度决定于数控系统和机械传动误差。
机床各运动部件的运动是在数控装置的控制下完成的，各运动部件所能达到的精度直接反映加工零件所能达到的精度，所以，定位精度是一项很重要的检测内容。
机床精度的检测工具有各自不同的特点，如块规检测精度时比较繁琐，精度不高；而激光干涉仪检测成本较高，本文提供了一种相对简易的一种精度检验方法，即利用数显光栅尺进行机床定位精度检测。
数显光栅尺通常安装于普通车床、普通铣床、普通磨床等机床上，目的是精确定位以提高加工精度，最大的好处是实现了随机测量。
利用这个原理，我们就可以选用高精度的光栅尺作为机床的精度检验工具。
用于精度检测时可以直接购买数显光栅尺成品，也可以购买光栅尺自行设计数码显示部分。
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介绍一下开环控制系统和闭环控制系统吗？若在机床上用闭环控制系统有哪些优缺点？还有光栅尺磁栅尺的优缺点及特长，通常磁栅尺光栅尺在哪些地方应用？
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回复如下：（经整理）
控制系统大致分类：按控制原理的不同，自动控制系统分为开环控制系统和闭环控制系统。
1)开环控制系统
开环控制系统是指被控对象的输出(被控制量)对控制器的输出没有影响。
在这种控制系统中，不依赖将被控量反送回来以形成任何闭环回路。
2)闭环控制系统
闭环控制系统的特点是系统被控对象的输出(被控制量)会反送回来影响控制器的输出，形成一个或多个闭环。
闭环控制系统有正反馈和负反馈，若反馈信号与系统给定值信号相反，则称为负反馈，若极性相同，则称为正反馈。
一般闭环控制系统均采用负反馈，又称负反馈控制系统。
3)开环、闭环控制系统的各自特点：
在开环控制系统中，系统输出只受输入的控制，控制精度和抑制干扰的特性都相对比较差。
闭环控制系统是建立在反馈原理基础之上的，利用输出量同期望值的偏差对系统进行控制，可获得比较好的控制性能。
通常大多数重要的自动控制系统都采用闭环控制的方式。
闭环控制系统按控制和测量信号的不同，又可分为连续控制系统和离散控制系统。
控制信号连续地作用于系统的，称为连续控制系统。
控制信号断续地作用于系统的，称为离散控制系统。
此外，在工程中，自动控制系统也有按所控制变量的物理属性进行分类，如速度、位置、压力、温度、流量、液位等等。
4)闭环控制系统的应用
自动控制系统已被广泛应用于人类社会的各个领域。
在工业方面，对于冶金、化工、机械制造等生产过程中遇到的各种物理量，包括温度、流量、压力、厚度、张力、速度、位置、频率、相位等等。
应用例子有很多，人类使用自动装置的历史可以追溯到古代。
中国古代的指南车和铜壶滴漏，古罗马人家庭水管系统的简单水位调节装置都是自动控制系统的萌芽。
比如人自己就是一个具有负反馈的闭环控制系统，眼睛便是传感器，充当反馈，人体系统能通过不断的修正最后作出各种正确的动作。
如果没有眼睛，就没有了反馈回路，也就成了一个开环控制系统。
再如，当一台真正的全自动洗衣机具有能连续检查衣物是否洗净，并在洗净之后能自动切断电源，它就是一个闭环控制系统。
在军事技术方面，自动控制的应用实例有各种类型的伺服系统、制导与控制系统等。
在航天、航空和航海方面，除了各种形式的控制系统外，应用的领域还包括导航系统、遥控系统和各种仿真器等。
5)机床制造领域的闭环控制应用
机床制造领域的闭环控制应属各种闭环控制系统中的一类。
随着数控技术在机床制造领域的普及，现代机床在加工速度，加工精度和可靠性方面都有了巨大的进步。
作为数控机床核心技术之一的光栅测量技术对保障现代机床的各项性能指标起着决定性的作用。
了解现代光栅测量技术的发展趋势，选择适合自身需求的光栅测量系统对机床设计和机床用户将有着重要的意义。
由于精密丝杠和编码器构成的半闭环控制系统对于如机床热变形等因素，导致的机床加工误差无法进行补偿。
在过去的十余年中，采用数学建模预测变形或通过实时测量温度变化来计算变形等尝试，在技术上和经济性上都未能取得令人满意的结果。
采用全闭环控制结构的机床，机床传动部件的热变形处于位置控制环之内，误差自动得到补偿。
与半闭环系统不同是，由于采用增加光栅尺（磁栅尺）作为机床的最终位置反馈，构成了机床全闭环系统，其补偿效果几乎不随机床工况，磨损状况及加工程序的不同而发生变化，机床可以长期保持初始加工精度。
这对于机床生产厂家和用户来说，都意味着巨大的经济效益
6)采用机床全闭环系统有哪些好处？
采用全闭环系统好处体现在以下几个方面：
■缩减机床非生产时间
为了对机床的机械运动部分进行保护，通常采用行程开关来确保机床各部件的运动不超出允许范围。
行程开关长期处在恶劣环境之中（冷却液，金属屑等），极易损坏。
加上机床正常运行时较少使用到行程开关，所以无法随时确定其功能是否仍然正常。
为了保证工作安全，用户将不得不定期检查行程开关的状态。
■提高机床可靠性
机床的可靠性直接决定零件生产的效率和经济性。
机床每分钟的故障时间对用户而言都意味着成本的增加。
因此，机床设计的一个趋势是对重要部件的状态进行实时监控。
再先进的机床，没有高可靠性就无法为用户创造效益，就不会被市场接受。
与机床用户被迫停工可能造成的巨大损失相比，为提高机床重要功能部件可靠性的投资是微小的。
■提高机床安全性
为了对机床的机械运动部分进行保护，通常采用行程开关来确保机床各部件的运动不超出允许范围。
行程开关长期处在恶劣环境之中（冷却液，金属屑等），极易损坏。
加上机床正常运行时较少使用到行程开关，所以无法随时确定其功能是否仍然正常。
为了保证工作安全，用户将不得不定期检查行程开关的状态。
采用光栅尺的机床可以在任何时间确定机床运动部件所处位置，通过在数控系统中作相应设置可以省去行程开关。
这样节省了机床用户的设备维护时间，同时也避免了行程开关损坏可能带来的安全问题，提高了机床使用时的安全性。
当然，要注意的是，光栅尺有绝对式光栅和增量式光栅之分；应用也略有不同。
7)光栅尺（磁栅尺）通常有哪些地方应用，各有什么特点注意事项？
光栅尺以精度见长，量程在长度0---2米范围性价比有明显优势，应用如金属切削机床、线切割、电火花、测量光学投影仪等等。
因光栅尺生产工艺的原因，若测量长度超过5米，生产制造将很困难（两块玻璃尺要45°斜角对接以增加长度，用于玻璃尺镀铬机空间有限），价格会很贵。
（就在前次九月份的无锡工业品展会上，有电脉冲电火花整机厂，展示其技术走向：原CNC+手动+滚珠丝杠+光栅尺反馈+数显，闭环手动方式；改为数控CNC+伺服电机驱动+滚珠丝杠，半闭环自动方式）
磁栅尺以耐水耐油污耐粉尘耐震动性见长，长度在2米以上性价比优势愈加明显，并且长度越长优势越明显。
磁栅尺的量程可达30米。
在大型金属切削机床如大的镗床、铣床，水下测量，木材石材加工机床（工作环境粉尘很重），金属板材压轧设备（大型成套设备）等应用方面有明显优势。
8）运动控制系统框图
运动参数 =>.控制器□ .驱动器
.伺服电机□ .减速箱□ .动力传动装置 => 载荷
. 反馈
根据用户的需要，以及用户的运动控制要求，为您可以提供完整的系统解决方案。
包括伺服电机，减速器，联轴器，反馈编码器，伺服驱动器等。
集成商的价值在于，可以充分利用丰富的行业经验，帮助客户有效的使用产品，以发挥其更好的性能，更容易的安装，更长的使用寿命，以及更低的成本控制。
可根据客户要求，推荐选配上位控制器如运动控制卡、PLC、CNC等，利用编码器反馈或光栅尺磁尺反馈，配上用户您专用的动力传动装置，构成整个系统的解决方案。