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光栅线位移传感器
阅读:5168时间:2010-12-21 13:18:55

  光栅线位移传感器,亦可简称光栅传感器或光栅尺,分为开放式光栅线位移传感器和封闭式光栅线位移传感器两类,当光栅尺的标尺光栅与指示光栅相对移动时,光栅尺输出两路相位差信号,经放大、整形后将信号输入光栅数显表。

概述

  开放式光栅线位移传感器为高精度型,输出波形为正弦波,主要用于精密仪器的数字化的改造,分辨率可达0.1um;封闭式光栅线位移传感器则主要用于普通机床、仪器的数字化改造,输出的波形为方波,按外形可分为小型尺和标准尺,其中标准型最长可做到3000mm,分辨率有1um、5um。

结构

  开放式光栅线位移传感器的标尺光栅裸露在外,微型发光器件和接收器件都装在传感头里。开放式光栅线位移传感器的精度较高,要求的工作环境条件高,通常运用于精密仪器及使用条件较好的数控设备上。

  封闭式光栅线位移传感器则是发光器件、光电转换器件和光栅尺封装在紧固的铝合金型材里,其中发光器件采用红外发光二极管、光电转换器件采用光电三极管,在铝合金型材下部有柔性的密封胶条,可以防止铁屑、切屑和冷却剂等污染物进入尺体中。电气连接线经过缓冲电路进入传感头,然后再通过能防止干扰的电缆线送进光栅数显表,显示位移的变化。

工作原理

  光栅位移传感器,是由一对光栅副中的主光栅(即标尺光栅)和副光栅(即指示光栅)进行相对位移时,在光的干涉与衍射共同作用下产生黑白相间(或明暗相间)的规则条纹图形,称之为莫尔条纹。经过光电器件转换使黑白(或明暗)相同的条纹转换成正弦波变化的电信号,再经过放大器放大,整形电路整形后,得到两路相差为90°的正弦波或方波,送入光栅数显表计数显示。

参数

参数

安装

  光栅线位移传感的安装比较灵活,可安装在机床的不同部位,一般将主尺安装在机床的工作台(滑板)上,随机床走刀而动,读数头固定在床身上,尽可能使读数头安装在主尺的下方。开放式光栅线位移传感器的安装必须注意切屑、切削液及油液的溅落方向。如果由于安装位置限制必须采用读数头朝上的方式安装时,则必须增加辅助密封装置。一般情况下,读数头应尽量安装在相对机床静止部件上,此时输出导线不移动易固定,而尺身则应安装在相对机床运动的部件上(如滑板)。

常见故障及判断

  1.接电源后数显表无显示

  可检查电源线是否断线,插头接触是否良好;数显表电源保险丝是否熔断;供电电压是否符合要求。

  2.数显表不计数

  可检查传感器电缆有无断线、破损或将传感器插头换至另一台数显表,若传感器能正常工作说明原数显表有问题。

  3.数显表间断计数

  可检查光栅尺安装是否正确,光栅尺所有固定螺钉是否松动,光栅尺是否被污染;插头与插座是否接触良好;光栅尺移动时是否与其他部件刮碰、摩擦;机床导轨运动副精度是否过低,造成光栅工作间隙变化。

  4.数显表显示报警

  检查有无接光栅传感器;光栅传感器是否移动速度过快;光栅尺是否被污染。

  5.光栅传感器移动后只有末位显示器闪烁

  检查A或B相是否无信号或只有一相信号;是否有一路信号线不通;是否光敏三极管损坏。

  6.移动光栅传感器只有一个方向计数,而另一个方向不计数(即单方向计数)

  可检查是否光栅传感器A、B信号输出短路;光栅传感器A、B信号移相不正确;数显表有故障。

  7.读数头移动发出吱吱声或移动困难

  检查是否密封胶条有裂口;指示光栅脱落,标尺光栅严重接触摩擦;下滑体滚珠脱落;上滑体严重变形。

  8.新光栅传感器安装后,其显示值不准

  检查是否安装基面不符合要求;光栅尺尺体和读数头安装不合要求;严重碰撞使光栅副位置变化。

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