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折疊編輯本段結構信息

光柵尺位移傳感器是有標尺光柵和光柵讀數頭兩部分組成。標尺光柵一般固定在機床活動部件上，光柵

讀數頭裝在機床固定部件上，指示光柵裝在光柵讀數頭中。右圖所示的就是光柵尺位移傳感器的結構。

折疊編輯本段檢測裝置

光柵檢測裝置結構光柵檢測裝置的關鍵部分是光柵讀數頭，它由光源、會聚透鏡、指示光柵、光電元件

及調整機構等組成。光柵讀數頭結構形式很多，根據讀數頭結構特點和使用場合分為直接接收式讀數頭(

或稱硅光電池讀數頭、鏡像式讀數頭、分光鏡式讀數頭、金屬光柵反射式讀數頭）。

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(1)莫爾條紋的變化規律

兩片光柵相對移過一個柵距，莫爾條紋移過一個條紋距離。由于光的衍射與干涉作用，莫爾條紋的變化

規律近似正(余)弦函數，變化周期數與光柵相對位移的柵距數同步。

(2)放大作用

在兩光柵柵線夾角較小的情況下，莫爾條紋寬度ω和光柵柵距W、柵線角θ之間有下列關系。式中，θ的

單位為rad，W的單位為mm。由于傾角很小，sinθ很小，則

W=ω /θ

若ω ＝0．01mm，θ＝0.01rad，則上式可得W＝1，即光柵放大了100倍。

(3)均化誤差作用

莫爾條紋是由若干光柵條紋共用形成，例如每毫米100線的光柵，10mm寬度的莫爾條紋就有1000條線紋，

這樣柵距之間的相鄰誤差就被平均化了，消除了由于柵距不均勻、斷裂等造成的誤差。

液控伺服閥主要是指電液伺服閥,它在接受電氣模擬信號后，相應輸出調制的流量和壓力。它既是電液轉換元件，也是功率放大元件，它能夠將小功率的微弱電氣輸入信號轉換為大功率的液壓能（流量和壓力）輸出。在電液伺服系統中，它將電氣部分與液壓部分連接起來，實現電液信號的轉換與液壓放大。電液伺服閥是電液伺服系統控制的核心。

另一方面，在伺服系統中傳遞信號和校正特性時多用電氣元件。因此，現代高性能的伺服系統也都采用電液方式，伺服閥就是這種系統的必需元件。伺服閥結構比較復雜，造價高，對油的質量和清潔度要求高。新型的伺服閥正試圖克服這些缺點，例如利用電致伸縮元件的伺服閥，使結構大為簡化。另一個方向是研制特殊的工作油（如電氣粘性油）。這種工作能在電磁的作用下改變粘性系數。利用這一性質就可通過電信號直接控制油流。比例閥是一種新型的液壓控制裝置。在普通壓力閥、流量閥和方向閥上，用比例電磁鐵替代原有的控制部分，按輸入的電氣信號連續地、按比例地對油流的壓力、流量或方向進行遠距離控制。比例閥一般都具有壓力補償性能，輸出壓力和流量可以不受負載變化的影響隨著液壓傳動和液壓伺服系統的發展， 生產實踐中出現一些即要求能夠連續的控制 壓力、流量和方向，又不需要其控制精度很 高的液壓系統。由于普通的液壓元件不能滿 足具有一定的伺服性要求，而使用電液伺服 閥又由于控制精度要求不高而過于浪費，因 此近幾年產生了介于普通液壓元件 （開關控制） 和伺服閥 （連續控制） 之間的比例控制 閥。

為了提高系統分辨率，需要對莫爾條紋進行細分，目前（2006年）光柵尺位移傳感器系

統多采用電子細分方法。當兩塊光柵以微小傾角重疊時，在與光柵刻線大致垂直的方向上就會產生莫爾

條紋，隨著光柵的移動，莫爾條紋也隨之上下移動。這樣就把對光柵柵距的測量轉換為對莫爾條紋個數

的測量。

在一個莫爾條紋寬度內，按照一定間隔放置4個光電器件就能實現電子細分與判向功能。例如，柵線為50

線對/mm的光柵尺，其光柵柵距為0.02mm，若采用四細分后便可得到分辨率為5μm的計數脈沖，這在工業

普通測控中已達到了很高精度。由于位移是一個矢量，即要檢測其大小，又要檢測其方向，因此至少需

要兩路相位不同的光電信號。為了消除共模干擾、直流分量和偶次諧波，通常采用由低漂移運放構成的

差分放大器。由4個光敏器件獲得的4路光電信號分別送到2只差分放大器輸入端，從差分放大器輸出的兩

路信號其相位差為π/2，為得到判向和計數脈沖，需對這兩路信號進行整形，首先把它們整形為占空比

為1：1的方波。

R900921732  4WE6Y6X/EG24NK4
0811404803  4WRPEH 10 C4 B100L-2X/G24K0/A1M
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折疊編輯本段安裝指導

光柵尺位移傳感器的安裝比較靈活，可安裝在機床的不同部位。

一般將主尺安裝在機床的工作臺（滑板）上，隨機床走刀而動，讀數頭固定在床身上，盡可能使讀數頭

安裝在主尺的下方。其安裝方式的選擇必須注意切屑、切削液及油液的濺落方向。如果由于安裝位置限

制必須采用讀數頭朝上的方式安裝時，則必須增加輔助密封裝置。另外，一般情況下，讀數頭應盡量安

裝在相對機床靜止部件上，此時輸出導線不移動易固定，而尺身則應安裝在相對機床運動的部件上（如

滑板）。

1、光柵尺位移傳感器安裝基面

安裝光柵尺位移傳感器時，不能直接將傳感器安裝在粗糙不平的機床身上，更不能安裝在打底涂漆的機

床身上。光柵主尺及讀數頭分別安裝在機床相對運動的兩個部件上。用千分表檢查機床工作臺的主尺安

裝面與導軌運動的方向平行度。千分表固定在床身上，移動工作臺，要求達到平行度為0.1mm/1000mm以

內。如果不能達到這個要求，則需設計加工一件光柵尺基座。

基座要求做到：(1)應加一根與光柵尺尺身長度相等的基座（1好基座長出光柵尺50mm左右）。(2)該基

座通過銑、磨工序加工，保證其平面平行度0.1mm/1000mm以內。另外，還需加工一件與尺身基座等高的

讀數頭基座。讀數頭的基座與尺身的基座總共誤差不得大于±0.2mm。安裝時，調整讀數頭位置，達到讀

數頭與光柵尺尺身的平行度為0.1mm左右，讀數頭與光柵尺尺身之間的間距為1~1.5mm左右。

2、光柵尺位移傳感器主尺安裝

將光柵主尺用M4螺釘上在機床安裝的工作臺安裝面上，但不要上緊，把千分表固定在床身上，移動工作

臺（主尺與工作臺同時移動）。用千分表測量主尺平面與機床導軌運動方向的平行度，調整主尺M4螺釘

位置，使主尺平行度滿足0.1mm/1000mm以內時，把M2螺釘*上緊。

在安裝光柵主尺時，應注意如下三點：

(1) 在裝主尺時，如安裝超過1.5M以上的光柵時，不能象橋梁式只安裝兩端頭，尚需在整個主尺尺身中

有支撐。(2)在有基座情況下安裝好后，1好用一個卡子卡住尺身中點（或幾點）。(3)不能安裝卡子時

，1好用玻璃膠粘住光柵尺身，使基尺與主尺固定好。

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