敞開式光柵尺基于光柵的光學原理工作,是一種非接觸式的測量反饋裝置。其核心組件包括光源、標尺光柵(主光柵)、指示光柵和光電檢測器。標尺光柵通常固定在被測物體上,而指示光柵則與讀數頭相連。當被測物體移動時,標尺光柵隨之移動,與指示光柵之間形成相對位移。
莫爾條紋效應:兩片光柵重疊時,透明與不透明條紋會形成明暗相間的干涉條紋,稱為莫爾條紋。這種條紋的間距遠大于光柵本身的柵距,從而將微小的位移放大,便于檢測。例如,當光源照射到光柵上時,光線通過透明條紋并被不透明部分遮擋,形成交替的亮暗區域。這些光斑被讀取頭中的光電探測器接收后,轉化為電信號。
信號處理與輸出:光電檢測器將接收到的光信號轉換為電信號,再通過信號處理器進行細分和數字化處理。輸出數字脈沖信號,反映位移的大小和方向。由于采用非接觸式測量,光柵尺避免了機械磨損,延長了使用壽命。
敞開式光柵尺的使用注意事項:
1.安裝方面
-確保安裝位置:避免直接安裝在粗糙不平或打底涂漆的機床身上,應保證安裝基面與導軌運動方向的平行度在0.1mm/1000mm以內。如果光柵尺超過1.5米,需要在整個尺身中有支撐。
-注意安裝方式:安裝時不能敲打光柵尺,防止光柵尺變形影響測量精度。同時要保證主尺和讀數頭的安裝位置準確,兩者之間的距離要適當,一般在0.1到0.3毫米之間,且要保持平行。
2.環境方面
-保持清潔干燥:盡量加上保護蓋,及時清理飛濺在直尺上的碎屑和油污,嚴防異物進入光柵尺傳感器外殼。防止油污、水等污染光柵尺面,以免影響光信號的傳輸和測量精度。
-控制溫度濕度:應在規定的溫度和濕度范圍內使用和存放,避免因溫度、濕度變化導致光柵尺產生熱脹冷縮等問題,影響測量結果。一般來說,存儲和使用的溫度范圍為0°C到40°C,相對濕度不超過80,且要避免結露。
3.操作維護方面
-正確接線操作:插拔光柵尺傳感器和數顯表插頭座前,應先關閉電源,避免因靜電或誤操作損壞設備。使用時不要用力過猛或隨意拉扯連接線。
-定期檢查維護:定期檢查安裝和連接螺釘是否松動,如有問題應及時緊固。同時要定期對光柵尺進行校準,以確保測量精度。