- 產(chǎn)品品牌:
- 三豐
- 產(chǎn)品型號(hào):
- 各種型號(hào)
- 制作工藝:
- 集成
- 輸出信號(hào):
- 數(shù)字型
目前在精密機(jī)加工和精密位移測(cè)量時(shí)常采用光柵尺做為測(cè)量傳感器,其后面直接接入二次儀表,或數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行位移測(cè)量。測(cè)量的主要有傳感器決定。 隨著電子技術(shù)和單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展,光柵傳感器在位移測(cè)量系統(tǒng)將得到更廣泛應(yīng)用,并逐步向智能化方向轉(zhuǎn)化。該測(cè)量系統(tǒng)采用光柵移動(dòng)產(chǎn)生的莫爾條紋與電子電路相結(jié)合來(lái)完成對(duì)位移量的自動(dòng)測(cè)量,它具有判別光柵移動(dòng)方向、預(yù)置初值、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位控制及過(guò)限報(bào)警、自檢和掉電保護(hù)以及誤差修正等功能。下面對(duì)該系統(tǒng)的工作原理和應(yīng)用作以介紹。 https://www.wh-sf.com
1、
光柵尺定義:
光柵尺通過(guò)摩爾條紋原理,通過(guò)光電轉(zhuǎn)換,以數(shù)字方式表示線(xiàn)性位移量的高位移傳感器。光柵線(xiàn)位移傳感器主要應(yīng)用于直線(xiàn)移動(dòng)導(dǎo)軌機(jī)構(gòu),可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)量的顯示和自動(dòng)控制,廣泛應(yīng)用于金屬切削機(jī)床加工量的數(shù)字顯示和CNC加工中心位置環(huán)的控制。該產(chǎn)品已形成系列,供不同規(guī)格的各類(lèi)機(jī)床選用,量程從50毫米至30米,覆蓋幾乎全部金屬切削機(jī)床的行程。
2、
光柵尺分類(lèi)如下:
5V,12V,15V,24V的方波,細(xì)分尺,正弦尺,也有專(zhuān)為火花機(jī)提供的抗干擾能力強(qiáng)的正反碼信號(hào)尺,及與電腦數(shù)控機(jī)床相連的高功率光柵尺。
結(jié)構(gòu)分寬尺和窄尺兩種。窄尺長(zhǎng)可做1米,寬尺30米內(nèi)任選。
另外可分為敞開(kāi)式和封閉式兩類(lèi)。其中敞開(kāi)式為高型,輸出波型為正弦波,主要用于精密儀器的數(shù)字化改造分辨率可達(dá)0.1um。封閉式則主要用于普通機(jī)床、儀器的數(shù)字化改造,輸出波型為方波。
3、 光柵尺主要應(yīng)用:
1、各類(lèi)測(cè)量機(jī)構(gòu)、儀器的位移測(cè)量(彈簧試驗(yàn)機(jī)、三坐標(biāo)機(jī)、投影儀等) 2、各類(lèi)機(jī)床的數(shù)顯系統(tǒng)(車(chē)床、銑床、磨床、鏜床、電火花、鉆床等) 3、各類(lèi)數(shù)控機(jī)床的配套使用(數(shù)控銑、加工中心、數(shù)控磨床等) 4、配接PLC,用于各類(lèi)自動(dòng)化機(jī)構(gòu)的位移測(cè)量. 4、電子細(xì)分與判向電路 光柵測(cè)量位移的實(shí)質(zhì)是以光柵柵距為一把標(biāo)準(zhǔn)尺子對(duì)位稱(chēng)量進(jìn)行測(cè)量。目前高分辯率的光柵尺一般造價(jià)較貴,且制造困難。為了提高系統(tǒng)分辯率,需要對(duì)莫爾條紋進(jìn)行細(xì)分,本系統(tǒng)采用了電子細(xì)分方法。當(dāng)兩塊光柵以微小傾角重疊時(shí),在與光柵刻線(xiàn)大致垂直的方向上就會(huì)產(chǎn)生莫爾條紋,隨著光柵的移動(dòng),莫爾條紋也隨之上下移動(dòng)。這樣就把對(duì)光柵柵距的測(cè)量轉(zhuǎn)換為對(duì)莫爾條紋個(gè)數(shù)的測(cè)量,同量莫爾條紋又具有光學(xué)放大作用,其放大倍數(shù)為(1)
式中:W為莫爾條紋寬度;d為光柵柵距(節(jié)距);θ為兩塊光柵的夾角,rad 在一個(gè)莫爾條紋寬度內(nèi),按照一定間隔放置4個(gè)光電器件就能實(shí)現(xiàn)電子細(xì)分與羊向功能。本系統(tǒng)采用的光柵尺柵線(xiàn)為50線(xiàn)對(duì)/mm,其光柵柵距為0.02mm,若采用四細(xì)分后便可得到分辯率為5μm的計(jì)數(shù)脈沖,這在一般工業(yè)測(cè)控中已達(dá)到了很高。由于位移是一個(gè)矢量,即要檢測(cè)其大小,又要檢測(cè)其方向,因此至少需要兩路相位不同的光電信號(hào)。為了消除共模干擾、直流分量和偶次諧波,我們采用了由低漂移運(yùn)放構(gòu)成的差分放大器。由4個(gè)滏電器件獲得的4路光電信號(hào)分別送到2只差分放大器輸入端,從差分放大器輸出的兩路信號(hào)其相位差為π/2,為得到判向和計(jì)數(shù)脈沖,需對(duì)這兩路信號(hào)進(jìn)行整形,首先把它們整形為占空比為1:1的方波,經(jīng)由兩個(gè)與或非門(mén)74LS54芯片組成的四細(xì)分判向電路輸入可逆計(jì)數(shù)器,后送入由8031組成的單片機(jī)系統(tǒng)中進(jìn)行處理。 5、顯示儀表 SF-600型位移、角度控制器是一個(gè)六位顯示、控制的位移、角度控制顯示模塊,可廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域。該控制器與高分辨率的光柵尺和編碼器都可以配套使用,帶有倍頻功能,同時(shí)該儀表可以帶有兩路繼電器輸出,在顯示的同時(shí)可有效的進(jìn)行控制。https://www.wh-sf.com 六位數(shù)碼顯示,顯示可到1U 兩路輸出,有效進(jìn)行行程控制和報(bào)警 工作電壓: 220V AC,輸出12V DC、5V DC 可接收編碼器、光柵尺、接近開(kāi)關(guān)等多種傳感器輸入 掉電保存當(dāng)前值、帶有倍頻功能、可存儲(chǔ)峰值 信號(hào)輸入頻率:100K 機(jī)床改造或多功能機(jī)床測(cè)量可用多功能表 6、總結(jié) 目前,我們研制的光柵傳感器分辨率可以到1U,進(jìn)行長(zhǎng)度、角度自動(dòng)測(cè)量的智能儀表已形成系列產(chǎn)品,分辯率可從20μm到1μm,角度從1度-0.01度,具有性能穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、成本低等優(yōu)點(diǎn),已成功地應(yīng)用于機(jī)床改造和相關(guān)的位置檢測(cè)系統(tǒng)中。