敞開式光柵尺利用光束干涉的原理進行測量。具體來說,它使用精細光柵的光衍射和光干涉來生成位移測量的信號。當光柵與掃描掩膜之間有相對運動時,衍射波面會產生相位移。這些相位移被光電池等元件捕捉并轉換成電信號,進而實現對位移的準確測量。
在敞開式光柵尺中,傳感器生成四路近正弦電流信號(10°、190°、1180°和1270°),這些信號相互間的相位差為90°電子角。這些掃描信號開始時并不對稱于零線,因此通過反向平行地連接光電池,可以生成兩路相位差90°電子角的輸出信號I1和I2,這兩路信號對稱于零線。在示波器的X/Y坐標圖中,這兩路信號形成李薩如圖形,其形狀和位置可以反映位置誤差。
敞開式光柵尺特點:
高精度:采用干涉掃描原理,能進行高倍頻細分,因此特別適用于小測量步距和高精度應用,高質量的光柵和掃描方式保證了光柵尺的高精度和可靠工作。
快速響應:具有快速響應的特點,能夠實時監(jiān)測位移變化;其測量輸出的信號為數字脈沖,具有檢測范圍大、檢測精度高、響應速度快的特點。
可靠穩(wěn)定:結構相對簡單,讀數頭和刻度尺之間無任何接觸,因此不存在摩擦力,提高了測量的穩(wěn)定性和可靠性;采用單場掃描原理,由單一的大型掃描場生成掃描信號,降低了對污染的敏感性,具有較強的抗污能力。
安裝簡便:安裝相對簡便快捷;其讀數頭和刻度尺一體的設計使得安裝過程更加簡單。
敞開式光柵尺廣泛應用于工業(yè)自動化、機械加工、位置測量、三維掃描等領域。
可用于數控機床的閉環(huán)伺服系統(tǒng)中,對刀具和工件的坐標進行檢測,以觀察和跟蹤走刀誤差,起到補償刀具運動誤差的作用。