高分辨率 高精度角度编码器

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海德汉角度编码器

海德汉角度编码器

2013年9月内置轴承角度编码器以下产品信息•无内置轴承角度编码器•模块式磁栅编码器•旋转编码器•伺服驱动编码器•敞开式直线光栅尺•NC数控机床用直线光栅尺•接口电子电路•海德汉数控系统欢迎索取,或访问本样本是以前样本的替代版,所有以前版本均不再有效。

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内置轴承和定子联轴器的角度编码器分离式联轴器内置轴承的角度编码器有关所有可用接口和一般电气信息,参见海德汉编码器接口样本。

2目录4海德汉角度编码器角度编码器通常是指精度高于±5"和线数高于10 000的编码器。

角度编码器用于精度要求在数角秒以内的高精度角度测量。

举例:•机床回转工作台 •机床摆动铣头 •车床C轴 •齿轮测量机•印刷机的印刷装置 •光谱仪 •望远镜等等与之对应的旋转编码器用于精度要求略低的应用,例如自动化系统,电气驱动等其它许多应用。

安装在机床内回转工作台中RCN 8000角度编码器RCN 8580型绝对式角度编码器角度编码器的机械机构有:内置轴承、空心轴和定子联轴器的角度 编码器由于定子联轴器的结构和安装特点,轴进行角加速时,定子联轴器必须只吸收轴承摩擦所导致的扭矩。

 因此,这些角度编码器具有出色的动态性能。

 对于定子联轴器的角度编码器,技术参数中的系统精度已包括联轴器的偏差。

 RCN、RON 和RPN 角度编码器带定子联轴器,ECN 的定子联轴器安装在编码器外。

其它优点还有:•尺寸小,适用于安装空间有限地方 •空心轴直径最大达100 mm,为电源线 穿线等要求提供等所需空间。

•安装简单选型指南绝对式角度编码器参见第6/7页增量式角度编码器参见第8/9页5分离式联轴器内置轴承角度编码器实心轴的ROD 系列角度编码器特别适用于轴速高及/或需较大安装公差的应用。

联轴器允许±1 mm 的轴向公差。

“选型指南”的第8/9页无内置轴承角度编码器无内置轴承ERP、ERO 和ERA 系列角度编码器(模块式角度编码器)适用于安装在机器部件或装置上。

编码器种类

编码器种类

编码器种类
(一)高精度编码器
1绝对式轴角编码器型号—E1032-14
2绝对式轴角编码器型号—E3032-14
3绝对式轴角编码器型号—E1035-14
4绝对式轴角编码器型号—E1050-14
5绝对式轴角编码器型号—E1065-14
6绝对式轴角编码器型号—E1065-16
7绝对式轴角编码器型号—E3080A(1:16) 8绝对式轴角编码器型号—E3080A(1:16) 9绝对式轴角编码器型号—E1130K-16
10绝对式轴角编码器型号—E1130K-14
11绝对式轴角编码器型号—E1210-21
12绝对式轴角编码器型号—E1300-22
13增量式编码器型号—E2120
14增量式编码器型号—E2180
(二)普通编码器
1普通编码器—— PIE系列
2普通编码器—— PIE3系列
3普通编码器—— PIF系列
4普通编码器—— PID系列
5普通编码器—— PIB系列
6普通编码器—— PIG系列
7普通编码器—— PKT170系列
8普通编码器—— PKT130系列
9普通编码器—— PKT120系列
10普通编码器—— PKT100系列
11普通编码器—— PKT75系列
12普通编码器—— PKT50系列
13普通编码器—— PAL系列。

角度编码器的工作原理

角度编码器的工作原理

角度编码器的工作原理
角度编码器可以将物理位置的旋转角度转化为数字电子信号,从而提供精确的位置和速度信息。

其工作原理基于光电传感器和旋转光栅,其大致过程如下:
1. 光电传感器:角度编码器内置了一组光电传感器,它们位于旋转轴上方一定距离处,并沿着旋转轴成环形分布。

传感器通常是二极管光电开关或光电二极管,它们发射出的红外光通过旋转光栅反射后,被传感器捕捉。

2. 旋转光栅:旋转光栅由一组半透明和不透明线条组成,与输出轴相连,可自由旋转。

光栅的线条数量决定了分辨率(角度编码器能读取到物理位置旋转的最小角度),典型的分辨率为360、720、1024、2048或4096线。

3. 信号生成:当旋转光栅旋转时,它会使得光线通过透明和不透明线条的变化从而形成正弦波和余弦波信号。

光电传感器捕捉的这些光强度变化形成了光电脉冲信号,这些信号反馈到编码器输出接口上。

4. 转角计算:通过分析这些脉冲信号的频率和相位差,编码器系统能够计算出旋转光栅的相对位置,也就是输出轴位置与起始位置之间的角度值,这个角度值可以用来计算出物理位置的旋转角度。

总之,角度编码器的工作原理基于光电传感器和旋转光栅,通过捕捉光强度变化和相位差等信息,可以将物理位置的旋转角度转化为数字电子信号,并提供高精
度、高可靠的旋转位置和速度信息。

角度编码器的校准和应用

角度编码器的校准和应用

国内统一刊号CN31-1424/TB2019/5 总第276期0 引言角度编码器作为一种常用的高准确度测量仪器,按工作原理划分可分为增量型和绝对值型。

增量式编码器是将角度变化转换成周期信号,再把这个信号转化为计算脉冲,用脉冲个数计算角度数值。

绝对值型角度编码器的每一个角度位置对应一个确定的代码,因此它的示值只与测量的起止位置有关,和测量过程无关。

按输出结果可划分为两个类型,直接输出角度型和输出电信号或编码型。

角度编码器在汽车制造行业应用最为广泛,准确校准角度编码器的相关参数是非常重要的。

1 校准方法角度编码器一般采用与标准角度器件或圆分度仪器比较的方法来校准。

利用标准角度器件测量时,一般选择用于细分角度值的奇数面正多面棱体,搭配高精度自准直仪组成测量系统。

将角度编码器的基座固定在平板上,并在同一块平板上放置自准直仪。

利用轴套和夹具将编码的转轴和棱体连接在一起,使转轴和棱体的旋转中心同轴并保持同步旋转,不能有间隙和卡顿。

调整自准直仪的位置,使其光轴通过角度编码器和棱体的旋转轴并与之垂直。

角度编码器处于零位时,调整自准直仪读数为零。

角度编码器依次旋转至棱体每个工作面对应的标准角度位置,通过自准直仪的读数计算角度编码器的角度误差。

角度编码器不能承受重物,棱体的自重不能直接施加在角度编码器上,旋转过程中如何保持同步并精准地旋转到棱体标准角度的附近位置都是在系统设计过程中需要解决的问题。

利用圆分度仪器也可校准角度编码器的分度误角度编码器的校准和应用孙佳媛 刘芳芳 马建敏 / 上海市计量测试技术研究院差。

通过夹具将角度编码器的转轴固定在圆分度仪器的旋转中心,使其顺滑、同步旋转,固定角度编码器的基座。

角度编码器的转轴与基座产生相对旋转输出角度值,与圆分度仪器的示值对比得到角度编码器的角度误差。

在这种测试方法中,倒置的角度编码器如何调整同轴、固定基座的同时不给转轴施加偏向力等都是需要解决的问题。

在日常工作中,及时总结经验,摸索出一种易于操作的校准方法。

常见编码器品牌

常见编码器品牌

常见编码器品牌编码器是一种用于将机械运动转化为数字信号的设备,常用于工业自动化领域。

在市场上有许多不同品牌的编码器可供选择,每一个品牌都有其独特的特点和优势。

以下是几个常见的编码器品牌及其特点:1. 品牌A编码器:- 分辨率范围广:从100到5000线的分辨率可供选择。

- 高精度:具有高达0.01°的角度精度,可满足精密控制需求。

- 高可靠性:采用先进的技术和材料,具有长寿命和稳定性。

- 多种接口选择:支持RS485、SSI和摹拟输出等多种接口,方便与不同设备的连接。

2. 品牌B编码器:- 高速测量:具有快速的信号采集和处理能力,适合于高速运动控制。

- 防尘防水:采用密封设计,具有良好的防尘和防水性能,适合于恶劣环境。

- 多种输出格式:支持脉冲输出、摹拟输出和通信接口输出等多种输出格式,方便与不同系统的集成。

3. 品牌C编码器:- 小型化设计:体积小巧,适合于空间有限的应用场景。

- 低功耗:采用低功耗芯片和优化的电路设计,能够节省能源。

- 快速安装:具有便捷的安装方式,可快速安装在不同设备上。

4. 品牌D编码器:- 高耐用性:采用高质量的材料和工艺,具有良好的抗震、抗干扰能力。

- 多功能:支持多种工作模式,如绝对编码和增量编码,满足不同应用需求。

- 易于配置:具有简单易用的配置界面,方便用户进行参数设置和调整。

5. 品牌E编码器:- 高精度测量:具有高分辨率和低误差的测量能力,适合于精密定位和测量。

- 高速响应:具有快速的信号采集和响应能力,适合于高动态控制。

- 多种输出信号:支持脉冲输出、摹拟输出和数字接口输出等多种信号输出方式。

以上是几个常见的编码器品牌及其特点,每一个品牌都有其独特的优势和适合场景。

在选择编码器时,需要根据具体的应用需求、性能要求和预算考虑,选择最适合的品牌和型号。

高分辨率高精度角度编码器

高分辨率高精度角度编码器

高分辨率,高精度角度编码器机械制造业作为基础工业,其发展在国民经济中有着举足轻重的作用,而精密测量技术是它发展的基础和先决条件。

测量的精度和效率在一定程度上决定了制造业乃至技术发展的水平。

元素周期表的发明者门捷列夫说过:“从开始有测量的时候起,才开始有科学。

没有测量,精密科学就没有意义”。

新的测量方法标志着真正的进步,测试技术的水平是衡量一个国家科学技术水平的重要标志之一。

仅就几何测量仪器的发展来看,在19世纪中叶以前,机械制造业中的主要测量工具是钢板刻线尺,测量精度为1mm。

机械式测量器具,如游标卡尺和千分尺的出现,将测量精度提高到了0.01mm。

量块出现以后,采用量块作为长度基准,大大推动了微差测量法的发展,将测量精度提高到了微米级。

进入20世纪30年代、40年代以后,出现的电动量仪、光学量仪和气动量仪,以及诞生于近20年的激光干涉仪,隧道扫描显微镜,除继续使用机械式测量器具以外,还逐渐采用了基于几何光学与物理光学原理的光学量仪,这都极大的促进了当时技术的发展,为几何量的测量开辟了新的。

随着科学技术和制造业的发展,各个领域对测量微小尺寸的要求越来越迫切,传统的测量技术和设备难以在精度、效率及自动化程度方面完全满足要求,甚至根本无法实现。

显然,融合当今的最新科学理论和技术成果,开发高效率的智能化精密测量系统有着重要的理论意义和实用价值。

角度是一个重要的计量单位,角度测量是计量技术的重要组成部分。

不仅有以检测角度为目的的角度检测,还有为了检测的方便和可靠,将其他物理量也转换成角度量来进行检测的角位移检测。

生产和科学的不断发展使得角度测量越来越广泛地应用在工业、科研等领域,技术水平和测量准确度也在不断提高。

角度测量技术按照测量原理可以分为三大类:机械式测角技术、电磁式测角技术和光学测角技术。

机械式和光学测角技术的研究起步较早,技术也已经非常成熟。

光学测角方法比一般的机械和电磁方法有更高的准确度,而且更容易实现细分和测试过程的自动化,但使用我公司研究新的电感式测角技术将精度提高至±3″。

常见编码器品牌

常见编码器品牌

常见编码器品牌编码器是一种用于测量和控制旋转运动的设备,广泛应用于工业自动化、机器人、医疗设备、航天航空等领域。

在市场上,有许多知名的编码器品牌,它们以高质量、可靠性和性能而闻名。

以下是几个常见的编码器品牌:1. 罗斯(Rotary Encoder):罗斯是全球领先的编码器制造商之一。

他们提供各种类型的编码器,包括光学编码器、磁编码器和无接触式编码器。

罗斯编码器具有高分辨率、高精度和快速响应的特点,适用于各种应用场景。

2. 奥托尼克斯(Optek):奥托尼克斯是一家专注于光学测量技术的公司,其编码器产品在工业自动化和机械控制领域广泛应用。

奥托尼克斯编码器具有高分辨率、低功耗和高抗干扰性能,适用于高精度测量和控制需求。

3. 欧姆龙(Omron):欧姆龙是一家全球知名的自动化控制和电子元器件制造商,其编码器产品在工业自动化和机器人领域广泛应用。

欧姆龙编码器具有高速度、高精度和可靠性的特点,适用于高速运动和精确定位控制。

4. 贝加莱(Baumer):贝加莱是一家专注于传感器和测量设备的制造商,其编码器产品在工业自动化和机械控制领域得到广泛应用。

贝加莱编码器具有高分辨率、高精度和抗干扰性能,适用于各种环境和应用要求。

5. 海德汉(Hengstler):海德汉是一家专注于编码器和计数器的制造商,其产品在工业自动化和机械控制领域具有广泛应用。

海德汉编码器具有高分辨率、高精度和可靠性的特点,适用于各种运动控制和位置测量需求。

以上只是几个常见的编码器品牌,市场上还有许多其他品牌如英科尼克斯(Encoders)、霍尼韦尔(Honeywell)、施耐德(Schneider)等。

选择适合自己应用需求的编码器品牌时,需要考虑参数、性能、可靠性、价格等因素,以确保满足项目的要求。

总结起来,常见的编码器品牌包括罗斯、奥托尼克斯、欧姆龙、贝加莱和海德汉等。

这些品牌的编码器具有高质量、可靠性和性能,适用于各种应用场景。

在选择编码器品牌时,需要综合考虑参数、性能、可靠性和价格等因素,以满足项目的需求。

光电编码器的特性和应用

光电编码器的特性和应用

光电编码器的特性和应用一、光电编码器的定义光电编码器是一种测量装置,用于测量旋转运动或线性运动的位置、速度、加速度等参数,是机器人、数控机床、数码相机、医疗设备、航空航天等机电一体化行业中的基础部件。

二、光电编码器的特性光电编码器具有以下几个特性:1. 高分辨率和精度:光电编码器采用高精度的光学传感技术,可以将旋转角度、线性位移等微小变化转化成数字信号,实现高分辨率和高精度的测量。

2. 高速度:光电编码器可以实现高速旋转或线性运动的测量,最高可达数十万转每分钟或多米每秒的速度。

3. 耐用性强:光电编码器的外壳通常采用轻质金属材料或高强度塑料,具有很好的机械强度和抗腐蚀性,适合在恶劣环境下使用。

4. 集成度高:光电编码器可以与其他测量设备或自动化系统集成,实现自动控制、自适应控制等功能。

5. 安装方便:光电编码器可以安装在机械或电子设备上的特定位置,通常是输出轴、电机轴和传感器轴等部位,组装和调试方便,不影响设备的整体紧凑性。

三、光电编码器的应用光电编码器广泛应用于各类机电一体化设备中,如机器人、数控机床、数码相机、医疗设备、航空航天等行业。

1. 机器人:机器人需要精确控制臂的位置、朝向和速度,这需要使用光电编码器来实现高精度运动控制。

2. 数控机床:数控机床需要实现高速切削和旋转,这需要使用光电编码器来测量各个轴的位置和速度。

3. 数码相机:数码相机需要实现高速快门和自动对焦,这需要使用光电编码器来测量镜头的移动和旋转。

4. 医疗设备:医疗设备需要实现高精度的手术、检查和治疗,这需要使用光电编码器来测量各个部位的位置和运动速度。

5. 航空航天:航空航天需要实现高速飞行和精确导航,这需要使用光电编码器来测量飞机、卫星等的位置和速度。

四、光电编码器的发展趋势随着信息化和智能化的发展,光电编码器也呈现出以下几个发展趋势:1. 高性能:光电编码器会逐渐向高分辨率、高精度、高速度、高耐用性的方向发展。

2. 多功能:光电编码器将逐步实现多轴测量、多参数测量、多系统集成的功能。

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高分辨率,高精度角度编码器机械制造业作为基础工业,其发展在国民经济中有着举足轻重的作用,而精密测量技术是它发展的基础和先决条件。

测量的精度和效率在一定程度上决定了制造业乃至技术发展的水平。

元素周期表的发明者门捷列夫说过:“从开始有测量的时候起,才开始有科学。

没有测量,精密科学就没有意义”。

新的测量方法标志着真正的进步,测试技术的水平是衡量一个国家科学技术水平的重要标志之一。

仅就几何测量仪器的发展来看,在19世纪中叶以前,机械制造业中的主要测量工具是钢板刻线尺,测量精度为1mm。

机械式测量器具,如游标卡尺和千分尺的出现,将测量精度提高到了0.01mm。

量块出现以后,采用量块作为长度基准,大大推动了微差测量法的发展,将测量精度提高到了微米级。

进入20世纪30年代、40年代以后,出现的电动量仪、光学量仪和气动量仪,以及诞生于近20年的激光干涉仪,隧道扫描显微镜,除继续使用机械式测量器具以外,还逐渐采用了基于几何光学与物理光学原理的光学量仪,这都极大的促进了当时技术的发展,为几何量的测量开辟了新的。

随着科学技术和制造业的发展,各个领域对测量微小尺寸的要求越来越迫切,传统的测量技术和设备难以在精度、效率及自动化程度方面完全满足要求,甚至根本无法实现。

显然,融合当今的最新科学理论和技术成果,开发高效率的智能化精密测量系统有着重要的理论意义和实用价值。

角度是一个重要的计量单位,角度测量是计量技术的重要组成部分。

不仅有以检测角度为目的的角度检测,还有为了检测的方便和可靠,将其他物理量也转换成角度量来进行检测的角位移检测。

生产和科学的不断发展使得角度测量越来越广泛地应用在工业、科研等领域,技术水平和测量准确度也在不断提高。

角度测量技术按照测量原理可以分为三大类:机械式测角技术、电磁式测角技术和光学测角技术。

机械式和光学测角技术的研究起步较早,技术也已经非常成熟。

光学测角方法比一般的机械和电磁方法有更高的准确度,而且更容易实现细分和测试过程的自动化,但使用我公司研究新的电感式测角技术将精度提高至±3″。

在高精度角度测试技术领域,各种新型的测角技术不断涌现,成为高精度测角技术的主流方向。

随着电子计算机技术的蓬勃发展,使得以近代波动光学为基础的光电检测法得以实现自动化,这极大地扩充了角度测量的应用范围。

按照被测角性质可以分为静态角度测量和动态角度测量两种。

高精度角度测试技术在静态角度测试领域己经日趋成熟,各种测试理论和方法日益完善。

然而,实现动态角度的高精度测量,是测角技术领域的一个难点,也因此成为国内外测角技术研究的一个热点。

国内外角度测量的研究现状1 机械测角法测角技术中研究最早的是机械式测角法,主要以多齿分度盘为代表,它是一种基于机械分度定位原理的圆度分度技术。

最早的多齿分度盘的雏形出现在20世纪20年代,完整的圆分度器件是由美国Gate公司研制成功的,并于1960年获得该技术专利,其分度为士o.25”。

前苏联考纳斯机床厂研制的YLUI-05型角度测量仪最小分度间隔为15”,测量误差不大于O.1”。

由于多齿分度盘的齿数不能无限增加,因此细分受到限制,由此而出现了差动细分方法。

原理上,差动细分技术可以设计出更多层的多齿分度台,但是,由于在实际加工时,各层之间的同轴度难以保证,齿盘起落机构复杂等原因而难以实现。

上世纪六、七十年代,我国多齿分度装置的研制工作普遍展开,中国计量科学研究院实验工厂研制的差动细分多齿分度盘,其任意角度间隔的分度误差不大于0.2”。

陕西机械学院研制的弹性多齿差动分度台,其分度误差不大于0.17”。

2 电磁测角法电磁测角法是最近几十年发展起来的测角技术,主要应用于角度的进一步细分,使分度和测量范围增大,提高仪器的分辨率。

电磁式测角技术以圆磁栅和感应同步器为代表,圆磁栅测角法是将圆磁栅连同被测件一起旋转,利用放磁头将磁栅上的记录信号拾取出来进行处理。

按信号拾取的方式不同,放磁头可以分为静态磁头和动态磁头两种。

静态时准确度往往难以提高。

动态时降低了对录磁准确度的要求,可以获得较高的分度准确度。

感应同步器测角法是一种电磁感应位置检测元件,它是美国Farrand公司根据美国空军提出的要求而发明的,根据正弦、余弦两绕组的电压和相位进行比较,利用电磁感应将位移量转化成电信号,并以数字脉冲形式输出基准量。

由于感应同步器在工作时可以多个节距同时起作用,具有“平均效应’’,因而具有较高的分度准确度。

无论是机械式还是电磁式测角法,它们的主要缺点大多为手工测量,不容易实现自动化,而且测量精度也受到机械加工精度的限制。

3光学测角法光学测角方法历来以其极高的测量准确度受到人们的重视,光学测角法的应用也越来越广泛。

目前,光学测角方法除众所周知的光学分度头法和多面棱体法外,常用的还有光学内反射法、激光干涉法、圆光栅法、环形激光法、光电轴角编码器法和光电自准直仪法等。

这些方法大多可以应用于小角度的非接触测量中,并达到了很高的测量精度和灵敏度。

1.光学内反射法内反射法角度测量技术就是利用全反射条件下入射光变化时反射率的变化关系,通过反射率的变化来测量入射角的变化,由P.S.Huang等人提出来的,如图1.1所示。

利用光线从光密媒质进入光疏媒质时,当入射角在临界角附近变化,反射率发生急剧变化的物理规律,通过反射率的变化来确定入射角度的变化。

用该方法制成的测角仪体积可以做得很小,因此特别适用于较小空间中小角度的在线测量,可以做成袖珍式测角仪,而且结构简单,成本低,但其测量范围也很小,因此只能用于小角度测量,3弧分范围内分辨率可以达到0.02弧秒。

台湾的chin等人在此原理基础上,提出一种全内反射外差干涉测角法,将传感器的测角范围扩大到10度,最佳分辨率可达8×10-5度。

2.激光干涉法激光干涉法大多是以迈克尔逊干涉仪作为基本原理,将角度的变化转换为长度的变化来进行测量,如图2.2所示。

光源经过角椎棱镜反射得到的光路随着转角的变化而变化,干涉条纹也随之移动,测得条纹的移动量,即可获得转台的转角大小。

这种技术已经发展的相当成熟,美国、日本、德国、俄罗斯等国家早已将激光干涉小角度测量技术作为小角度测量的国家基准,为了增强干涉仪抗环境干扰的能力,可以采用双频激光干涉测量法,用双频激光代替普通光源。

用这种方法测量平面角,灵敏度可以达到0.002”。

但这种方法的测量装置体积庞大,价格昂贵。

3.圆光栅法圆光栅是目前角度测量的主要器件之一,对于高精度、高分辨率的角度测量领域,圆光栅测角技术已有比较广泛的应用,如光栅刻度机、光栅编码器、光栅度盘检查仪、光栅分度头等。

它的测角原理是将圆光栅和转台同轴安装,通过测得光栅转过的转矩数得到转角大小。

该方法主要是在静态下的相对角度测量,动态测量时,在lO转/秒的转速下,要想达到1t的分辨率都非常的困难。

我国航天部第一计量测试研究所研制的精密数显转台,是具有高准确度、高分辨率、多功能的测角仪器,静态测角分辨率为O.Ol¨,一次静态测量任意角的不确定度为0.22”,仪器用比相法检测圆光栅,动态检测圆光栅的直径间隔误差不确定度为0.16”。

圆光栅的缺点是光栅与转台的对心准确度要求高,高转确度光栅的制作加工困难。

4.环形激光法环形激光是目前光学测角法中测量准确度最高的方法,转速测量相对准确度可达10-6。

其角度测量的基本原理如图1.3所示,当被测角度量具棱面法线与量具棱面法线相重合的瞬间,被测角度转换成由光电自准直仪产生的光电流触发和停止脉冲所需的时间间隔,接口装置在此间隔内对环形激光脉冲进行读数。

目前还只是少数国家掌握这种技术,研究最多的国家是德国和俄罗斯。

圣彼得堡电子大学研制的精密环形激光测角计可用于光学多面体和光学编码器的校准、旋转物体的外部角度测量,和测角仪本身的内部旋转角测量。

该装置在1转/秒的转速下,测量转确度达到O.1"。

该项技术测角的最大优点是容易实现自校,且可以实现高速转角测量,动态响应范围宽。

缺点是只能实现动态测量,加工工艺难以保证,成本高。

这是环形激光器没有得到大量应用的最主要原因。

5.光电轴角编码器光电轴角编码器是采用光电转换技术将角度转化成相应的数字代码的装置,根据提取信号的方法分为增量编码器和绝对编码器两种。

增量型编码器的位置由原位基准的计数脉冲累计来决定位置,读数状态要始终连续,不可中断,抗干扰能力差,主要用于短时的相对位移或速度检测。

以日本产高精度增量型角度编码器比较常用,其分辨率和角度积累误差都是几秒量级。

绝对型编码器是利用自然二进制或循环二进制方式进行光电转换,在转轴的任意位置都可读出一个固定的与位置相对应的数字码。

它的抗干扰能力较强,且没有累计误差。

绝对型测角编码器在我国研究的比较早的是长春光电机械研究所。

1964年长春光机所研制出了我国第一块18位绝对式码盘,接着研制出了18位绝对式编码器,用于电影经纬仪上;1988年研制出了23位绝对式编码器;1996年,又研制出25位绝对式编码器,采用自然二进制与周期二进制混合编码,采用单片机软件细分,分辨率为O.039”,测角均方根误差为士0.7”。

无论是增量型还是绝对型光电轴角编码器,虽然它们都可以直接输出数字量,多被用于角度的检测,但其分辨率总是依赖于机械放大装置。

6.光电自准直仪光学自准直仪是利用光学自准直原理,利用小角度测量或者可以转换为小角度测量的一种常用测试仪器。

其基本测角原理如图1.4所示。

当反射镜与光轴垂直时,则光束将反射回其本身,如果反射镜倾斜一个角度目,则其反射光将以角度2秒反射回来。

根据反射光的倾斜程度,自准直图像会以更大或更小的角度发生位移。

自准直仪的应用领域非常广泛,利用光电元件作为探测器件的新型光电自准直仪是自准直仪发展的新方向,它具有传统光学自准直仪所无法比拟的优势。

光电自准直仪的基础理论研究及测量仪器的研制在国外是比较早的,而且比较完善,如在日本、美国、英国、德国等国家,尤其在日本、德国,由于一向重视光电子技术的应用,因而在这一方面的发展更为瞩目,从光源到光电检测元件最为齐全,光电检测技术应用也较普遍。

我国光学自准直仪的生产厂家不少,型号也较多,但光电自准直仪的发展则属另一种情况。

北京计量仪器厂与天津大学精仪学院联手,于70年代末研制成功了702型光电自准直仪,并以每年50台的规模投放国内市场,该仪器测量范围为10',误差为士larcsec。

在光电检测中,典型的代表是采用以CCD技术为基础的图像传感器测量方法。

以CCD为传感器的各种非接触尺寸以及角度检测方法,较之传统的机械式、电磁式、光学式测量方法,实现了尺寸广泛检测的智能化、自动化。

采用CCD进行测量分为静态和动态两种测量方式,所谓静态测量是指CCD各个像元接收到的信号在时间上是不变的,或者说,在其积分时间内变化足够慢以致可以忽略;动态测量是指CCD各个像元接收到的信号在时间上变化很快,即在积分时间内这种变化不能忽略。

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