海德漢光柵尺LS187C  ML 2840/2040/1840mm

光柵讀數(shù)頭由光源、指示光柵和光電元件組合而成，是光柵與電學(xué)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換的部件。讀數(shù)頭的結(jié)構(gòu)形式很多，但就光路分，有以下幾種。

1) 分光讀數(shù)頭 其原理如下圖所示，從光源 Q 發(fā)出的光，經(jīng)透鏡 L l ，照射到光柵 G 1 、 G 2 上，形成莫爾條紋，由透鏡 L 2 聚焦，并在焦平面上安置光電元件 P 接受莫爾條紋的明暗信號(hào)。這種光學(xué)系統(tǒng)是莫爾條紋光學(xué)系統(tǒng)的基本型。光柵刻線截面為鋸齒形，光源 Q 的傾角是根據(jù)光柵材料的折射率與入射光的波長(zhǎng)確定的。

這種光柵的柵距較小 (0 ． 004mm ) ，因此兩光柵之間的間隙也小，主要用在高精度坐標(biāo)鏜床和精密測(cè)量?jī)x器上。

2) 垂直入射讀數(shù)頭 這種讀數(shù)頭主要用于每毫米 25~125 條刻線的玻璃透射光柵系統(tǒng)，如下圖所示，從光源 Q 經(jīng)透鏡 L 使光束垂直照射到標(biāo)尺光柵 G l ，然后通過(guò)光柵 G 2 由光電元件 P 接收。兩塊光柵的距離 t 根據(jù)有效光波的波長(zhǎng)和光柵柵距 W 決定，即 t=W 2 ／ λ 。使用時(shí)再作微量調(diào)整。

3) 反射讀數(shù)頭 這種讀數(shù)頭主要用于每毫米 25-50 條線紋以下的反射光柵系統(tǒng)。如下圖所示，光源經(jīng)透鏡 L l 得到平行光，并以對(duì)光柵法向面為 β 的入射角 ( 一般為 30 0 ) 投射到標(biāo)尺光柵 G 1 的反射面上，反射回來(lái)的光束先通過(guò)指示光柵 C 2 形成莫爾條紋，然后經(jīng)過(guò)透鏡 L 2 使光電元件 P 接收信號(hào)。

上述光柵只能用于增量式測(cè)量方式，有的光柵讀數(shù)頭設(shè)有一個(gè)絕對(duì)零點(diǎn)，當(dāng)停電或其他原因記錯(cuò)數(shù)字時(shí)，可以重新對(duì)零。它是在兩光柵上分別有一小段光柵，當(dāng)這兩小段光柵重合時(shí)發(fā)出零位信號(hào)，并在數(shù)字顯示器中顯示。

LS187C系列增量式光柵尺常規(guī)型號(hào)部分舉例：

LS 187C 140 3.0 C001 .. I 4ZS14 ~1Vpp 2F 01 .. 527392-01
LS 187C 240 3.0 C001 .. I 4ZS14 ~1Vpp 2F 01 .. 527392-02
LS 187C 340 3.0 C001 .. I 4ZS14 ~1Vpp 2F 01 .. 527392-03
LS 187C 440 3.0 C001 .. I 4ZS14 ~1Vpp 2F 01 .. 527392-04
LS 187C 540 3.0 C001 .. I 4ZS14 ~1Vpp 2F 01 .. 527392-05
LS 187C 640 3.0 C001 .. I 4ZS14 ~1Vpp 2F 01 .. 527392-06
LS 187C 740 3.0 C001 .. I 4ZS14 ~1Vpp 2F 01 .. 527392-07
LS 187C 840 3.0 C001 .. I 4ZS14 ~1Vpp 2F 01 .. 527392-08
LS 187C 940 3.0 C001 .. I 4ZS14 ~1Vpp 2F 01 .. 527392-09
 

光柵的主要技術(shù)參數(shù)： 分辨率：表征的測(cè)量精度，有5.0um ，1.0um ,0.5um ,0.1um 輸出波形：方波和正弦波兩種。 按控制的形式：數(shù)字量和模擬量，要與控制器匹配。 測(cè)量周期：沒(méi)測(cè)一次所需的時(shí)間 測(cè)量長(zhǎng)度：可以應(yīng)許的測(cè)量范圍 測(cè)量方式：絕對(duì)值和識(shí)字增量坐標(biāo) 使用溫度：5----45度 供電電源：一般為
+5+5%，電流大小為120mA 最大移動(dòng)速度：要大于要求值 最小時(shí)鐘頻率：要保證控制器的頻率高于要求值。

LS187C系列光柵尺參數(shù)表：

海德漢公司用于數(shù)控機(jī)床的直線光柵尺幾乎可以適應(yīng)任何應(yīng)用。它是所有進(jìn)給軸為伺服控制環(huán)控制的機(jī)器和設(shè)備的*，例如銑床、加工中心、鏜床、車床和磨床。直線光柵尺的動(dòng)態(tài)性能優(yōu)點(diǎn)，允許的運(yùn)動(dòng)速度高，沿測(cè)量方向的加速性能使其不僅能滿足常規(guī)軸高動(dòng)態(tài)性能要求，也能滿足直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)的高動(dòng)態(tài)性能要求。
HEIDENHAIN也提供其它應(yīng)用所需的直線
光柵尺，例如
• 手動(dòng)操作機(jī)床
• 沖壓機(jī)和彎板機(jī)
• 自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備

包裝細(xì)節(jié)圖展示以及使用說(shuō)明：

LS187C光柵尺實(shí)物圖：

產(chǎn)品細(xì)節(jié)圖展示：

在光柵檢測(cè)裝置中，將光源來(lái)的平行光調(diào)制后作用于光電元件上，從而得到與位移成比例的電信號(hào)。當(dāng)光柵移動(dòng)時(shí)，從光電元件上將獲得一正弦電流。若僅用一個(gè)光電元件檢測(cè)光柵的莫爾條紋變化信號(hào)，只能產(chǎn)生一個(gè)正弦波信號(hào)用作計(jì)數(shù)，不能分辨運(yùn)動(dòng)方向。

為了辨別方向，如下圖 (a) 所示，安置兩只光電元件 ( 或設(shè)置兩個(gè)狹縫 S 1 、S 2，讓光線透過(guò)它們分別為兩個(gè)光電元件接受 ) ，彼此相距 1／4 節(jié)距。當(dāng)光柵移動(dòng)時(shí)，從兩只光電元件分別得到正弦和余弦的電流波形，如下圖 (b) 所示。由于莫爾條紋通過(guò)光電元件的時(shí)間不同，兩信號(hào)將有 90 0 或 1／4 周期的相位差。而信號(hào)的超前與落后，取決于光柵的移動(dòng)方向。這樣，兩信號(hào)經(jīng)過(guò)放大整形和微分等電子判向電路，即可判別它們的超前與落后，從而判別了機(jī)床的運(yùn)動(dòng)方向。例如，當(dāng)標(biāo)尺光柵向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，莫爾條紋向上移動(dòng)，信號(hào) ID2 超前 1／4 周期，反之，當(dāng)標(biāo)尺光柵向左移動(dòng)時(shí)，莫爾條紋向下移動(dòng)，信號(hào) ID 1 超前 1／4 周期。