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光栅测量系统图解

2017-02-03 16:18:04 | 人围观 | 评论:

光栅移动,莫尔条纹亮暗交替变化,光强度分布近似余弦曲线,由光电元件变为同频率电压信号,经光栅位移―数字变换电路放大、整形、微分,输出脉冲。每产生一个脉冲,就代表移动了一个栅距,通过对脉冲计数便可得到工作台的移动距离。

一个光电元件→只能计数,无法判断移动方向。

如何辩向?

如何提高光栅检测装置的精度?

增加线纹密度,但制造较困难,成本高。采用倍频的方法来提高光栅的分辨率。

在莫尔条纹的宽度内,放置四个光电元件,每隔1/4光栅栅距产生一个脉冲,一个脉冲代表移动了1/4栅距的位移,分辨精度可提高四倍,这就是四倍频方案。

鉴向倍频电路作用:辨向、细分,提高光栅的分辨力。

莫尔条纹原1个脉冲信号:0°、90°、180°、270°都有脉冲输出,一个周期内送出4个脉冲,分辨率提高4倍。分辨率取决于光栅栅距d和鉴向倍频的倍数n,即:分辨率=d/n。

例6-1 光栅线纹密度50条/mm(栅距20μm),经4倍频处理后,线纹密度提高到200条/mm,工作台每移动5μm送出一个脉冲,即分辨力为5μm,提高4倍。

例6-2 用光栅测量位移,光栅发出22500脉冲,测得距离为112.5mm,光栅的分辨率是多少?

光栅栅距

分辨率= d / n = 0.005/4 = 0.00125mm





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