光栅尺使用简介
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。
sino光栅尺使用说明书

sino光栅尺使用说明书
Sino光栅尺是一种用于测量物体长度、距离和运动的仪器。
它由一个光栅尺和一个读数仪器组成。
以下是Sino光栅尺的
使用说明:
1. 准备工作:
a. 确保光栅尺和读数仪器都处于关闭状态。
b. 将光栅尺正确安装在需要测量的物体上,确保它与物体平
行并稳固固定。
2. 开启光栅尺和读数仪器:
a. 首先接通光栅尺的电源,并调整到合适的工作模式。
b. 然后接通读数仪器的电源,并根据需要选择合适的显示单
位和显示模式。
3. 进行测量:
a. 将测量物体移动至光栅尺的测量范围内。
b. 读数仪器将显示物体的实际位置或移动距离。
c. 根据需要,可以通过读数仪器的功能按钮进行额外的操作,例如清零、存储数据等。
4. 完成测量:
a. 测量完毕后,关闭读数仪器和光栅尺的电源。
b. 将光栅尺从物体上拆卸下来,妥善存放以防损坏或丢失。
需要注意的是,使用Sino光栅尺时应避免在潮湿、灰尘较多
的环境中进行,以免影响其正常工作。
另外,使用前应仔细阅
读光栅尺和读数仪器的说明书,熟悉其功能和操作方法,以确保正确使用并避免操作失误。
光栅尺使用说明书

光栅尺使用说明书第1章前言感谢您选择使用本产品。
本说明书详细介绍了光栅尺的使用方法和注意事项,请您仔细阅读。
第2章产品概述2.1产品简介光栅尺是一种精密测量工具,可用于测量线性位移和角度。
2.2主要特点1)高精度:采用先进的光学测量技术,具有高精度的测量能力。
2)便携性:体积小巧,重量轻,方便携带和使用。
3)易操作:采用直观的操作界面,简单易学。
4)可靠性:采用优质材料,具有较高的耐用性和可靠性。
第3章使用方法3.1准备工作1)将光栅尺连接到电源,确保电源正常工作。
2)根据需要调整测量范围和精度。
3)将光栅尺安装到需要测量的物体上,保持稳定。
3.2开始测量1)打开光栅尺的开关,待显示屏亮起后即可开始测量。
2)将光栅尺移动到需要测量的位置,并保持稳定。
3)读取显示屏上的数据,即可得到测量结果。
3.3结束测量1)在测量完成后,关闭光栅尺的开关。
2)断开光栅尺与电源的连接。
3)将光栅尺放置在干燥、清洁的地方,避免碰撞和摩擦。
第4章注意事项4.1使用环境1)光栅尺适用于室内环境使用,避免阳光直射和雨淋。
2)使用温度范围为0~40℃,湿度范围为10%~80%RH。
4.2使用方式1)使用前请先阅读本说明书,了解光栅尺的使用方法和注意事项。
2)操作时请保持手部干燥,避免划伤光栅尺表面。
3)避免将光栅尺与尖锐物体接触,以免损坏传感器部件。
4.3维护保养1)定期清洁光栅尺表面,可使用软布轻柔擦拭。
2)长时间不使用时,请将光栅尺放置在干燥、清洁的地方。
第5章常见问题解答Q:光栅尺的测量范围是多少?A: 光栅尺的标准测量范围为0~1000mm,但可根据需要进行调整。
Q:光栅尺的测量精度是多少?A: 光栅尺的标准测量精度为0.01mm,但可根据需要进行调整。
Q:光栅尺能测量角度吗?A:是的,光栅尺具有角度测量功能。
第6章售后服务以上即为光栅尺的使用说明书,希望能对您有所帮助。
祝您使用愉快!。
简述光栅尺工作原理及应用

简述光栅尺工作原理及应用光栅尺是一种精密测量仪器,常用于机床、测量仪器等精密加工和检测系统中。
其工作原理基于光学原理和电子技术原理,利用光栅条纹和光电检测器之间的相互作用来实现长度、角度等物理量的测量。
本文将对光栅尺的工作原理和应用进行详细介绍。
一、光栅尺的工作原理光栅尺的基本构成是光栅条纹和光电检测器,其中光栅是由一系列平行的条纹组成的线性光栅,条纹的宽度和间距非常小,精度可达到亚微米级别。
光电检测器则是光电二极管或双晶电子扫描器等电子元器件,能够将光信号转化为电信号。
光栅尺通过将光源、光栅和光电检测器组合在一起,实现对长度、角度等物理量的非接触式测量。
光栅尺的工作原理可以分为三个过程:1、光栅的发光和透射:光栅的条纹宽度和间距非常小,通常在几十或者几百微米范围内,人眼无法看到。
当光源照射到光栅上时,光栅的条纹会发生透射和反射,形成特定的光学线条。
2、光学信号的检测:光电检测器可以将光学信号转化为电学信号,其中包含光栅条纹的信息。
在实际应用中,光电检测器可以采用光电二极管、双晶电子扫描器等元件。
当光学信号入射到光电检测器上时,会产生电流,电流强度与光学信号的亮度成正比。
3、信号处理和计量:将光栅尺检测到的电信号转化为数值信号,可以通过A/D 转换器将模拟信号转换为数字信号进行记录和处理。
最终,数值信号经过处理得到物理量的数值输出。
除了基本的线性光栅,还有二维、三维光栅尺,其原理和线性光栅类似,不同点在于二维和三维光栅尺可以测量物体的超出线性运动轨迹的角度和形状等复杂运动规律。
二、光栅尺的应用光栅尺广泛应用于精密加工和检测系统中,如机床、精密仪器和制造业等多个领域。
光栅尺的应用主要有以下几个方面:1、长度测量:光栅尺可以测量物体的线性运动轨迹长度,其精度可达到亚微米级别。
光栅尺广泛应用于机床、加工中心、激光加工机等多个领域,能够测量工件、刀具和加工台等物体的长度和移动轨迹。
2、角度测量:光栅尺还可以测量物体的角度,其精度可达到亚角秒级别。
光栅尺原理及其应用

光栅尺原理及其应用光栅尺(Grating ruler)是一种光学测量仪器,其原理是利用光的干涉和衍射现象进行距离、角度和位移的测量。
光栅尺广泛应用于工程测量、机床控制、精密机械、光学仪器等领域。
光栅尺的原理是基于衍射和干涉现象。
光栅尺由一条分有许多等距的刻纹线的刻度尺组成,刻度线被均匀间隔的切割成小块,形成一系列等宽的透光条纹。
当入射光通过光栅尺时,每个透光条纹会发生衍射和干涉,形成衍射光栅,根据衍射光栅的模式,可以测量出光栅尺相对运动的距离、角度和位移。
光栅尺的应用主要有以下几个方面:1.机床控制:光栅尺广泛应用于机床的位置和位移测量。
光栅尺可以安装在机床上,通过测量光栅尺与工作台、刀架等物体的相对位置和位移来控制机床的运动。
由于光栅尺具有高精度、高分辨率和稳定性好等特点,因此可以实现精密机床的高速和高精度控制。
2.工程测量:光栅尺在工程领域常用于长度、角度和位移的测量。
例如,用光栅尺测量建筑物的长度、角度和水平度等参数,或者测量机械零件的尺寸和位置等。
由于光栅尺具有高测量精度和可靠性,可以满足工程测量中对精度和稳定性的要求。
3.光学仪器:光栅尺广泛应用于光学仪器中。
例如,用光栅尺测量显微镜中物体的尺寸和位置,或者用光栅尺测量光学元件的角度和偏移等。
由于光栅尺具有高分辨率和稳定性,可以提高光学仪器的测量精度和可靠性。
4.科学研究:光栅尺在科学研究中也有广泛的应用。
例如,用光栅尺测量物体的动态参数,如振动和加速度等。
光栅尺可以将物体的运动转化为光学信号,通过对光学信号的处理和分析,可以得到物体的运动参数。
由于光栅尺具有高灵敏度和快速响应的特点,可以满足科学研究中对运动参数测量的要求。
总之,光栅尺原理基于光的干涉和衍射现象,通过测量衍射光栅的模式,可以实现对距离、角度和位移等参数的测量。
光栅尺广泛应用于机床控制、工程测量、光学仪器和科学研究等领域,具有高精度、高分辨率和稳定性好等特点,可以满足各种领域中对测量精度和可靠性的要求。
光栅尺的工作原理和应用

光栅尺的工作原理和应用1. 简介光栅尺是一种测量长度和位置的装置,它利用光学的原理来实现非接触式测量。
光栅尺由光栅、读头和信号处理电路组成,广泛应用于机械加工、精密仪器、半导体制造等领域。
2. 工作原理光栅尺的基本工作原理是:利用光栅的周期性排列结构,通过光学测量的方式来测量位移或长度。
2.1 光栅光栅是由一系列等距的刻线组成的透明玻璃或光学划线,通常有平行的透明和不透明部分。
光栅的刻线间距称为“栅距”,栅距决定了光栅尺的测量精度。
2.2 读头读头是光栅尺的另一个重要组成部分,它通过接收光栅尺发出的光信号,并将其转化为电信号。
2.3 信号处理电路信号处理电路负责处理由读头接收到的电信号,将其转化为有用的测量值,并进行相应的校准和误差补偿。
3. 应用光栅尺具有高精度、高可靠性、高稳定性等优点,因此在许多领域得到了广泛的应用。
3.1 机械加工在机械加工中,光栅尺可用于测量机床的位置和运动轨迹,实现精密的加工控制。
例如,在数控机床上,通过光栅尺精确测量工件的位置,可以实现高精度的切削操作。
3.2 精密仪器在精密仪器领域,光栅尺常用于测量仪器的移动和位置。
通过光栅尺进行测量,可以实现微米级别的精度。
3.3 半导体制造在半导体制造中,光栅尺被广泛应用于曝光机、划片机等设备中,以测量和控制设备的运动轨迹和位置,保证制造过程的精度和稳定性。
3.4 其他应用除了上述应用领域,光栅尺还可以应用于光学仪器、医疗设备、航空航天等领域。
光栅尺的高精度和非接触式测量特性使其适用于需要高精度测量的各种场合。
4. 总结光栅尺通过利用光学原理实现了非接触式的测量,具有高精度、高可靠性和高稳定性等优点。
在机械加工、精密仪器、半导体制造等领域具有广泛应用。
随着科技的不断进步,光栅尺的应用领域将进一步扩大,为各个行业提供更准确、更稳定的测量和控制手段。
光栅尺的工作原理与应用
光栅尺的工作原理与应用1. 引言光栅尺是一种精密测量装置,广泛应用于工业生产和科学研究领域。
它利用光栅的原理实现对物体长度、位移等参数的测量,具有高精度和稳定性的特点。
本文将介绍光栅尺的工作原理及其在各领域的应用。
2. 光栅尺的工作原理光栅尺的工作原理基于光栅的干涉效应。
光栅是一种由周期性刻线构成的透明介质,其周期性刻线可以分为等距离刻线和等宽刻线两种类型。
2.1 等距离刻线光栅等距离刻线光栅是指刻线之间的间距相等,常见的有光栅尺和光栅编码器。
当光线通过等距离刻线光栅时,会产生干涉现象,形成明暗相间的光斑。
根据干涉测量原理,通过测量光斑的位置变化,可以计算出位置或位移的变化量。
2.2 等宽刻线光栅等宽刻线光栅是指刻线的宽度相等,常见的有光栅光谱仪和波长选择器。
当光线通过等宽刻线光栅时,会发生光的衍射现象,使不同波长的光产生不同的角度偏转。
通过测量光的偏转角度,可以确定光的波长。
3. 光栅尺的应用领域光栅尺作为一种高精度测量装置,被广泛应用于各个领域。
3.1 机械制造在机械制造领域,光栅尺主要用于数控机床、加工中心、测量仪器等设备中,用于测量机械零件的运动轨迹、定位精度等。
光栅尺具有高精度和稳定性的特点,可以实现对机械装置的精确控制。
3.2 科学研究在科学研究领域,光栅尺常用于物理实验中,用于测量光源的波长、光栅的周期等参数。
通过精确测量光的性质,可以探索光的基本原理和性质,为科学研究提供重要的参考数据。
3.3 光学仪器光栅尺也广泛应用于各类光学仪器中。
例如光学显微镜、激光材料加工设备等。
光栅尺可以实现对光学仪器的校准,保证其测量结果的准确性。
3.4 制造业在制造业中,光栅尺被用于多轴运动控制、自动化设备、机器人等领域。
通过集成光栅尺系统,可以实现对复杂物体的测量、定位、控制等功能,提高生产效率和产品质量。
4. 光栅尺的特点与优势光栅尺相比传统的测量方法具有以下特点和优势:•高精度:光栅尺可以实现亚微米级的测量精度。
光栅尺使用说明书
光栅尺使用说明书【原创实用版】目录1.光栅尺简介2.光栅尺的结构和工作原理3.光栅尺的使用方法4.光栅尺的维护与保养5.光栅尺的常见问题与解决方法6.结论正文一、光栅尺简介光栅尺,全称光栅距离测量仪,是一种高精度的测量工具。
它利用光栅的莫尔条纹原理来测量物体的长度、宽度、高度等尺寸,具有高精度、高稳定性、操作简便等优点。
在我国的机械制造、电子工业、精密仪器等领域得到了广泛应用。
二、光栅尺的结构和工作原理光栅尺主要由光栅尺本体、读数头和信号处理器等部分组成。
其中,光栅尺本体是测量长度、宽度、高度等尺寸的基础,由刻有线性光栅的玻璃尺或钢尺构成。
读数头是光栅尺与信号处理器之间的连接部分,负责接收光栅尺本体上的莫尔条纹信号并将其转换为数字信号。
信号处理器负责对读数头传输的数字信号进行处理,最终得到测量结果。
光栅尺的工作原理是利用光栅尺本体上的莫尔条纹与读数头内的光电探测器之间产生的干涉条纹进行测量。
当物体移动时,干涉条纹会发生相应的变化,通过信号处理器对这种变化进行处理,最终得到物体的尺寸。
三、光栅尺的使用方法1.在使用光栅尺之前,需要检查光栅尺的零位是否正确,并确保光栅尺的尺身、读数头和信号处理器连接正常。
2.使用时,将光栅尺放置在待测物体上,使物体与光栅尺尺身平行。
3.启动信号处理器,调整读数头的位置,使其与光栅尺尺身紧密接触。
4.移动物体或光栅尺,观察信号处理器上的显示数值,即可得到物体的尺寸。
四、光栅尺的维护与保养1.光栅尺使用过程中应避免与油污、水滴等污染物接触,以免影响测量精度。
2.定期对光栅尺进行校准,确保测量精度。
3.长期不使用时,需将光栅尺存放在干燥、通风、避免阳光直射的地方。
五、光栅尺的常见问题与解决方法1.测量数据不准确:可能是光栅尺零位不准确、光栅尺尺身或读数头损坏等原因,需进行检修或更换。
2.读数头无法正常工作:可能是连接线路松动、信号处理器故障等原因,需检查线路连接并修复信号处理器。
光栅尺使用方法
光栅尺使用方法嘿,朋友们!今天咱就来聊聊光栅尺这玩意儿的使用方法。
你说这光栅尺啊,就像是一个超级精确的“测量小精灵”。
它能把那些微小的位移变化都给你明明白白地记录下来。
那怎么用它呢?首先,你得把它安装在合适的地方呀。
就像给一个小宝贝找个舒服的小窝一样,得安稳,不能晃来晃去的。
安装的时候可得仔细咯,螺丝要拧紧,位置要摆正,不然它可就不好好工作啦!然后呢,就是连接的问题啦。
这就好比是给它接上“生命线”,让它能和其他设备沟通交流。
线要接对,不能接错喽,不然它就“懵圈”啦。
接下来,就是设置的事儿了。
这就像给它设定一个小目标,告诉它要干啥,怎么干。
参数要设置准确,不然它测量出来的数据可就不靠谱啦。
在使用过程中,你得好好爱护它呀。
别让它磕着碰着,别让灰尘啊啥的弄脏了它。
就跟咱爱护自己的宝贝似的,得精心照料。
你想想,要是你不好好对它,它能好好给你干活儿吗?那肯定不能啊!使用光栅尺的时候,还得注意环境哦。
别在温度变化太大的地方,也别在太潮湿或者太干燥的环境里。
它也会“不开心”的,一不开心就不好好工作啦。
就好比你让一个人在又冷又热又潮的地方待着,他能舒服吗?能好好干活儿吗?还有啊,定期给它做个“体检”,检查检查有没有啥问题。
要是有问题赶紧解决,别等它“生病”严重了才重视。
总之呢,使用光栅尺就得细心、耐心,把它当成你的好伙伴。
这样它才能好好地帮你测量,给你提供准确的数据呀。
可别小瞧了这个小小的光栅尺,它在很多领域都有着大用处呢!你说是不是?所以啊,咱可得好好对待它,让它发挥出最大的作用!。
光栅尺使用说明书
光栅尺使用说明书一、产品概述光栅尺是一种高精度的位置测量传感器,广泛应用于数控机床、机器人、自动化生产线等领域的位移测量。
本说明书将为您提供光栅尺的使用、安装、保养等方面的指导。
二、安装步骤1. 确认光栅尺的规格和尺寸是否符合您的设备需求。
2. 根据光栅尺的安装要求,准备合适的安装基座和安装孔位。
3. 将光栅尺安装到基座上,并使用适当的固定件(如螺丝、螺母等)将其固定。
4. 连接光栅尺的电缆到控制器或驱动器上,确保连接牢固。
5. 按照设备的电气规范进行电源连接。
6. 检查所有安装步骤是否正确,并进行初步测试以确保光栅尺正常工作。
三、操作说明1. 确保设备已正确启动并处于准备状态。
2. 通过控制器或驱动器发送位移测量指令给光栅尺。
3. 光栅尺将位移信号转换为电信号,并输出给控制器或驱动器。
4. 控制器或驱动器根据接收到的电信号进行相应的控制操作。
5. 定期检查光栅尺的工作状态,确保其正常工作。
四、注意事项1. 在安装和操作过程中,请遵守相关电气安全规范,确保电源和电缆连接正确可靠。
2. 请勿随意拆卸或修改光栅尺,以免造成损坏或精度损失。
3. 在使用过程中,避免对光栅尺施加过大的外力或振动,以免影响其测量精度。
4. 定期清洁光栅尺的测量面,保持清洁无尘,以保证测量精度。
5. 在使用过程中,如发现光栅尺工作异常或有故障提示,应及时停机检查并排除故障。
五、故障排除1. 检查电源和电缆连接是否正常,确保电源电压符合光栅尺的要求。
2. 检查光栅尺的安装是否牢固,如有松动请重新固定。
3. 检查控制器或驱动器的设置和配置是否正确,包括波特率、数据位等参数。
4. 如以上步骤均无问题,可能是光栅尺本身出现故障,建议联系专业维修人员进行检修或更换。
六、保养维护1. 定期检查光栅尺的测量面是否清洁无尘,如有需要可用适当的清洁剂进行清洁。
2. 检查光栅尺的固定件是否松动或磨损,如有需要请更换或加固。
3. 对于长期使用的光栅尺,建议定期进行精度校准和维护保养,以保证测量精度和使用寿命。
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光栅尺使用简介光栅尺使用简介光栅:光栅是结合数码科技与传统印刷的技术,能在特制的胶片上显现不同的特殊效果。
在平面上展示栩栩如生的立体世界,电影般的流畅动画片段,匪夷所思的幻变效果。
光栅是一张由条状透镜组成的薄片,当我们从镜头的一边看过去,将看到在薄片另一面上的一条很细的线条上的图像,而这条线的位置则由观察角度来决定。
如果我们将这数幅在不同线条上的图像,对应于每个透镜的宽度,分别按顺序分行排列印刷在光栅薄片的背面上,当我们从不同角度通过透镜观察,将看到不同的图像。
光栅尺其实起到的作用是对刀具和工件的坐标起一个检测的作用,在数控机床中常用来观察其是否走刀有误差,以起到一个补偿刀具的运动的误差的补偿作用.其实就象人眼睛看到我切割偏没偏的作用.然后可以给手起到一个是否要调整我是否要改变用力的标准.相当于眼睛.一、引言目前在精密机加工和数控机库中采用的随着电子技术和单片机技术的发展,光栅传感器在位移测量系统得到广泛应用,并逐步向智能化方向转化。
图2是利用光栅传感器构成的位移量自动测量系统原理示意图。
该系统采用光栅移动产生的莫尔条纹与电子电路以及单片机相结合来完成对位移量的自动测量,它具有判别光栅移动方向、预置初值、实现自动定位控制及过限报警、自检和掉电保护以及温度误差修正等功能。
下面对该系统的工作原理及设计思想作以介绍。
二、电子细分与判向电路光栅测量位移的实质是以光栅栅距为一把标准尺子对位称量进行测量。
目前高分辨率的光栅尺一般造价较贵,且制造困难。
为了提高系统分辨率,需要对莫尔条纹进行细分,本系统采用了电子细分方法。
当两块光栅以微小倾角重叠时,在与光栅刻线大致垂直的方向上就会产生莫尔条纹,随着光栅的移动,莫尔条纹也随之上下移动。
这样就把对光栅栅距的测量转换为对莫尔条纹个数的测量,同量莫尔条纹又具有光学放大作用,其放大倍数为:(1)式中:W 为莫尔条纹宽度;d为光栅栅距(节距);θ为两块光栅的夹角,rad在一个莫尔条纹宽度内,按照一定间隔放置4个光电器件就能实现电子细分与羊向功能。
本系统采用的光栅尺栅线为50线对/mm,其光栅栅距为0.02mm,若采用四细分后便可得到分辨率为5μm的计数脉冲,这在一般工业测控中已达到了很高精度。
由于位移是一个矢量,即要检测其大小,又要检测其方向,因此至少需要两路相位不同的光电信号。
为了消除共模干扰、直流分量和偶次谐波,我们采用了由低漂移运放构成的差分放大器。
4个滏电器件获得的4路光电信号分由别送到2只差分放大器输入端,从差分放大器输出的两路信号其相位差为π/2,为得到判向和计数脉冲,需对这两路信号进行整形,首先把它们整形为占空比为1:1的方波,经由两个与或非门74LS54芯片组成的四细分判向电路输入可逆计数器,最后送入由8031组成的单片机系统中进行处理。
三、单片机与接口电路为实现可逆计数和提高测量速度,系统采用了193可逆计数器。
假设工作平台运行速度为v,光栅传感器栅距为d,细分数为N,则计数脉冲的频率为:(2)若v=1m/s,d=20μm,N=20,则f=1MHz,对应计数时间间隔为1,显然对于8031单片机系统的响应为2μs是不能胜任的。
经可逆计数器分频后,可大大地提高测量速度。
由于193是4位二进制输出,为与单片机接口,把两片193采用了级联的方式,这样最多可计255个脉冲,若再来脉冲,进位端或借位端将输出一个脉冲送到单片机T0、T1端计数,保证送到8031的信号不丢失。
本系统长度最大可测几米(由光栅实际长度决定),最小分辨率为μm级,需要7个显示数据。
正向运行时不显示符号,反向运行时需显示"-"号,所以连同符号位,共需8个显示块。
为了符全人们应用习惯,显示块选用共阴极LED。
为实现测量系统的智能化,设置了一个2×8方式键盘矩阵,其中包括0~9共10个数字键和6个功能键:L/A长度/角度转称功能键;+/-符号转换功能键;ΔT温度误差修正功能键;EXE执行键;ENT预置键CE(清零键)。
键盘、显示器与单片机之间通过一个接口芯片8155来连接。
其中,8155的PA口设置辚基本输出方式,作为8位LED显示的段码线;PB口设为输出方式,作为8位LED的位选线;PC口设为输入方式,作为键盘的行扫描线。
PB口侠选线每次选通1位显示,每次显示1ms,由于人眼视觉惰性,可产生8 位显示块同时显示现象。
由于从前置电路74LS54出来的脉冲经过2片193分频后,直接进入8031的仅为大于255的"大"数,而小于255的"小"数是由两片193输出通过I/O接口输入到8031内部处理,这个I/O接口芯片是通过扩展一片8255实现的。
其中,8255PB口设为基本输入方式,PB0-PB3作为1#193输入,PB4~PB7作为2#193输入。
PA口、PC口的低位设为输出,作为系统并行BCD码输出。
由于8031单片机无内ROM,应外扩展一片2732(4kEPROM)。
只用PSEN片选,不必增加地址译码。
为锁存8031P0口输入的地址信号,在8031和2732之间需加一片74LS373地址锁存器。
四、软件设计根据硬件电路和系统功能要求,我们设计了软件程序,由于采用了温度误差修正子程序,可使检测的精度得到大大提高。
光栅传感器是光机电一体化结构,光栅尺是由玻璃制做,外壳是由型铝材料。
当环境温度变化时,必然会引起结构尺寸改变导致光栅栅距的变化,带来检测误差。
设定环境温度为20℃时为检测标准值,与标准值比较测出温度变化时带来的位移误差值,即时测出位移误差一温度特殊性性曲线,由特性曲线拟合出误差一温度方程式,作为软件温度误差修正的基础。
本系统软件采用模块化结构,软件编制简洁,紧凑合理。
五、结论根据上述硬件电路和软件设计,经实验测试,系统的测精度可优于±5μm,目前,我们研制的利用光栅传感器进行长度、角度自动测量的智能仪表已形成系列产品,分辨率可从20μm到1μm,具有性能稳定、抗干扰能力强、体积小、结构紧凑、成本低等优点,已成功地应用于机库改造和相关的光电尺寸与位置检测系统中。
光栅尺位移传感器的介绍一、位移传感器基本原理光栅位移传感器的工作原理,是由一对光栅副中的主光栅(即标尺光栅)和副光栅(即指示光栅)进行相对位移时,在光的干涉与衍射共同作用下产生黑白相间(或明暗相间)的规则条纹图形,称之为莫尔条纹。
经过光电器件转换使黑白(或明暗)相同的条纹转换成正弦波变化的电信号,再经过放大器放大,整形电路整形后,得到两路相差为90o的正弦波或方波,送入光栅数显表计数显示。
二、位移传感器安装方式光栅线位移传感器的安装比较灵活,可安装在机床的不同部位。
一般将主尺安装在机床的工作台(滑板)上,随机床走刀而动,读数头固定在床身上,尽可能使读数头安装在主尺的下方。
其安装方式的选择必须注意切屑、切削液及油液的溅落方向。
如果由于安装位置限制必须采用读数头朝上的方式安装时,则必须增加辅助密封装置。
另外,一般情况下,读数头应尽量安装在相对机床静止部件上,此时输出导线不移动易固定,而尺身则应安装在相对机床运动的部件上(如滑板)。
1、位移传感器安装基面安装光栅线位移传感器时,不能直接将传感器安装在粗糙不平的机床身上,更不能安装在打底涂漆的机床身上。
光栅主尺及读数头分别安装在机床相对运动的两个部件上。
用千分表检查机床工作台的主尺安装面与导轨运动的方向平行度。
千分表固定在床身上,移动工作台,要求达到平行度为0.1mm/1000mm以内。
如果不能达到这个要求,则需设计加工一件光栅尺基座。
基座要求做到:①应加一根与光栅尺尺身长度相等的基座(最好基座长出光栅尺50mm 左右)。
②该基座通过铣、磨工序加工,保证其平面平行度0.1mm/1000mm以内。
另外,还需加工一件与尺身基座等高的读数头基座。
读数头的基座与尺身的基座总共误差不得大于±0.2mm。
安装时,调整读数头位置,达到读数头与光栅尺尺身的平行度为0.1mm 左右,读数头与光栅尺尺身之间的间距为1~1.5mm左右。
2、位移传感器主尺安装将光栅主尺用M4螺钉上在机床安装的工作台安装面上,但不要上紧,把千分表固定在床身上,移动工作台(主尺与工作台同时移动)。
用千分表测量主尺平面与机床导轨运动方向的平行度,调整主尺M4螺钉位置,使主尺平行度满足0.1mm/1000mm以内时,把M2螺钉彻底上紧。
在安装光栅主尺时,应注意如下三点:(1)在装主尺时,如安装超过1.5M以上的光栅时,不能象桥梁式只安装两端头,尚需在整个主尺尺身中有支撑。
(2)在有基座情况下安装好后,最好用一个卡子卡住尺身中点(或几点)。
(3)不能安装卡子时,最好用玻璃胶粘住光栅尺身,使基尺与主尺固定好。
3、位移传感器读数头的安装在安装读数头时,首先应保证读数头的基面达到安装要求,然后再安装读数头,其安装方法与主尺相似。
最后调整读数头,使读数头与光栅主尺平行度保证在0.1mm之内,其读数头与主尺的间隙控制在1~1.5mm以内。
4、位移传感器限位装置光栅线位移传感器全部安装完以后,一定要在机床导轨上安装限位装置,以免机床加工产品移动时读数头冲撞到主尺两端,从而损坏光栅尺。
另外,用户在选购光栅线位移传感器时,应尽量选用超出机床加工尺寸100mm左右的光栅尺,以留有余量。
5、位移传感器检查光栅线位移传感器安装完毕后,可接通数显表,移动工作台,观察数显表计数是否正常。
在机床上选取一个参考位置,来回移动工作点至该选取的位置。
数显表读数应相同(或回零)。
另外也可使用千分表(或百分表),使千分表与数显表同时调至零(或记忆起始数据),往返多次后回到初始位置,观察数显表与千分表的数据是否一致。
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。