尺寸安全光栅是一种广泛应用于机械加工、自动化生产线等领域的测量设备,它能够实现对各类机械零件的精确测量,以确保产品质量和生产效率。
本文将详细阐述尺寸安全光栅的工作原理,希望对您有所帮助。
一、尺寸安全光栅的结构
尺寸安全光栅主要由光源、光栅尺、读数头、传感器等组成。其中,光源是用来照亮光栅尺的装置,光栅尺是光栅传感器中的主要元件,它一般由一组透镜和一条金属片组成。
金属片上刻有均匀的刻线,透镜会将刻线聚焦成明暗相间的条纹。读数头是用来读取光栅尺上条纹的装置,传感器则是用来将读取到的信号转化为电信号的元件。
二、尺寸安全光栅的工作原理
光的干涉效应
尺寸安全光栅利用光的干涉效应进行测量。当一束光通过光栅时,由于光栅上刻有规律的条纹,因此会形成多条相互干涉的光谱线。
这些光谱线的数目和位置取决于光栅的刻线密度和入射光的波长。通过测量光谱线的数目和位置,可以确定光栅上被测点的位置。
莫尔条纹
当两个相邻的刻线表面相互平行且间距较小时,光线通过这两个表面反射后会产生干涉现象,从而形成明暗交替的条纹,这些条纹被称为莫尔条纹。
莫尔条纹具有等间距、等宽度的特点,其间距与光栅上的刻线间距成正比。因此,通过测量莫尔条纹的间距,可以确定光栅上被测点的位置。
同步检测
同步检测是尺寸安全光栅的一个重要特点。
在尺寸安全光栅中,光源、光栅尺和读数头是同步运动的,因此可以通过比较读数头读取到的信号与光源的位置关系来确定被测点的位置。
如果读数头读取到的信号与光源的位置关系存在偏差,则说明被测点的位置存在偏差。通过对偏差进行计算和处理,可以得到被测点的准确位置。
误差补偿技术
尺寸安全光栅的误差补偿技术也是其重要特点之一。
由于实际使用中,尺寸安全光栅会受到多种因素的影响,如温度、湿度、压力等,这些因素会对光栅的测量精度产生影响。
因此,需要对这些因素进行补偿,以消除其对测量精度的影响。常见的误差补偿技术包括温度补偿、湿度补偿、压力补偿等。