光柵尺位移傳感器簡稱光柵尺，結(jié)構(gòu)如下圖所示。工作原理是由一對(duì)光柵副中的主光柵尺(即標(biāo)尺光柵)和副光柵尺(即指示光柵)進(jìn)行相對(duì)位移時(shí)，在光的干涉與衍射共同作用下產(chǎn)生黑白相間(或明暗相間)的規(guī)則條紋圖形，稱為莫爾條紋。經(jīng)過光電器件使黑白(或明暗)相同的條紋轉(zhuǎn)換成正弦波變化的電信號(hào)，再經(jīng)過放大器放大，整形電路整形后，得到兩路相差為90°的正弦波或方波，送入光柵數(shù)顯表計(jì)數(shù)顯示。
常見光柵的工作原理都是根據(jù)物理上莫爾條紋的形成原理進(jìn)行工作的測量反饋裝置。作為閉環(huán)系統(tǒng)中常用的位移測量裝置，光柵尺位移傳感器經(jīng)常應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、加工中心以及測量儀器等方面，可用作直線位移或者角位移的檢測。其測量輸出的信號(hào)為數(shù)字脈沖，具有檢測范圍大、檢測精度高、響應(yīng)速度快的特點(diǎn)。
光柵線位移傳感器的測量準(zhǔn)確度，首先取決于標(biāo)尺光柵刻線劃分度的質(zhì)量和指示光柵掃描的質(zhì)量(柵線邊沿清晰至關(guān)重要)，其次才是信號(hào)處理電路的質(zhì)量和指示光柵沿標(biāo)尺光柵導(dǎo)向的誤差。影響光柵尺測量準(zhǔn)確度的是在光柵整個(gè)測量長度上的位置偏差和光柵一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)的位置偏差。
光柵尺使用注意事項(xiàng)
1、一般將主尺安裝在機(jī)床的工作臺(tái)(滑板)上，隨機(jī)床走刀而動(dòng)，讀數(shù)頭固定在床身上，盡可能使讀數(shù)頭安裝在主尺的下方。安裝時(shí)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(shù)頭朝上的方式安裝時(shí)，則必須增加輔助密封裝置。另外，一般情況下，讀數(shù)頭應(yīng)盡量安裝在相對(duì)機(jī)床靜止的部件上，此時(shí)輸出導(dǎo)線不移動(dòng)、易固定，而尺身則應(yīng)安裝在相對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)的部件上(如滑板)。
2、拆信號(hào)線時(shí)應(yīng)切斷電源。
3、光柵尺嚴(yán)禁劇烈震動(dòng)撞擊，以免破壞光柵尺，一旦光柵尺斷裂，光柵傳感器就失效了。
4、不要自行拆開光柵傳感器，更不能任意改動(dòng)主光柵尺與副光柵尺的相對(duì)間距，否則，一方面可能破壞光柵傳感器的精度;另一方面還可能造成主光柵尺與副光柵尺的相對(duì)摩擦，損壞鉻層也就損壞了柵線，造成光柵尺報(bào)廢。
5、應(yīng)注意防止油及水污染光柵尺面，以免破壞光柵尺線的條紋分布，增大測量誤差。
6、光柵傳感器應(yīng)盡量避免在有嚴(yán)重腐蝕作用的環(huán)境中工作，以避免蝕光柵鉻層及光柵尺表面，破壞光柵尺質(zhì)量。
