位移传感器与光栅尺的区别?

admin 泰里仪器网 2024-10-04 03:44 0 阅读

一、位移传感器与光栅尺的区别?

位移传感器和光栅尺都是测量长度和位置的装置,但它们的工作原理和应用场景有所不同,主要区别如下:

1. 工作原理不同:位移传感器是利用电磁感应、电容感应、电阻变化等原理实现测量的,而光栅尺则是通过光学原理,利用光栅条形图案和读取头的光电信号来测量位置或运动。

2. 测量精度不同:光栅尺一般的分辨率可以达到亚微米级别,即使在长距离测量时也有很高的准确度;而位移传感器的精度则受电磁波或电容值的影响,一般分辨率在微米甚至更低,而长距离精度相对较差。

3. 应用场景不同:位移传感器广泛用于机械行业,如机器人、自动化设备、精密加工、制造过程监视等,可以实现高速测量、实时监测、故障诊断等功能。而光栅尺主要用于测量光学和机械工程领域,如光学扫描、数控机床、位移控制和定位、医疗设备等。

因此,对于具体的应用场合,需要根据要求的精度和工作环境等因素选择不同的测量装置。

二、光栅尺线序定义和光栅尺怎么接?光栅尺线序定?

直接输出4-20mA电流量(或是其他模拟量的),可以在PLC中把他当成模拟量来处理。光栅尺输出A,B,RI 三路TTL 信号,每路信号驱动能力一般大于10mA。

光栅尺的输出信号多数是方波信号,常见的有两种:一种是TTL电平信号,另一种是RS422差分信号。有些厂商还能订做集电极开路输出信号(NPN和PNP两种)。对于PLC来说,不是所有信号都适用。PLC的主单元和高速计数模块可以直接接收集电极开路输出信号。

TTL电平信号输出可以用于单片机或DSP,但不能直接用于PLC。需要加一个直流电子开关模块,把TTL电平信号转换成集电极开路输出信号。对于低速移动部件,几乎没什么影响。但对于高速移动的部件,这会带来信号的延迟,甚至周期信号的丢失。

三、什么是光栅尺,光栅尺工作原理?

光栅尺,也称为光栅尺位移传感器或光栅尺传感器,是通过利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。光栅尺经常应用于数控机床的闭环伺服系统中,可用作直线位移或者角位移的检测。

四、光栅尺线序定义和光栅尺怎么接线?

关于这个问题,1. 光栅尺线序定义

光栅尺线序是指光栅尺信号输出端口的编号和对应的信号含义。一般情况下,光栅尺的输出信号有A、B、Z三个端口,其中A、B为正交的两路信号,用于测量运动的速度和方向;Z端口为零点信号,用于确定运动的起点。

通常情况下,A、B两个信号的相位差为90度,即二者的波形互相垂直。以A相信号为基准,B相信号略晚于A相信号1/4个周期。根据A、B两个信号的变化规律,可以计算出物体的运动速度和方向。

2. 光栅尺接线方法

光栅尺的接线方法有两种:绝对式接线和增量式接线。

(1)绝对式接线

绝对式接线是指将光栅尺的A、B、Z三个信号线都连接到读数器的对应端口上,通过读数器来获取运动的位置信息。

具体接线方法为:将A相信号线连接到读数器的A相输入端口上,将B相信号线连接到读数器的B相输入端口上,将Z相信号线连接到读数器的Z相输入端口上。这样,读数器就可以根据光栅尺的信号计算出物体的位置信息。

(2)增量式接线

增量式接线是指将光栅尺的A、B两个信号线连接到运动控制系统的对应端口上,通过系统自身的计算来获取运动的位置信息。

具体接线方法为:将A相信号线连接到运动控制系统的A相输入端口上,将B相信号线连接到运动控制系统的B相输入端口上。然后,根据系统的编程,计算出物体的位置信息。增量式接线相对于绝对式接线,不需要使用读数器,可以减少系统的成本。但是,需要编写相应的运动控制程序,来实现位置信息的计算。

五、光栅尺材质?

光栅传感器是光机电一体化结构,光栅尺是由玻璃制做,外壳是由型铝材料。当环境温度变化时,必然会引起结构尺寸改变导致光栅栅距的变化,带来检测误差。

设定环境温度为20℃时为检测标准值,与标准值比较测出温度变化时带来的位移误差值,即时测出位移误差一温度特殊性性曲线,由特性曲线拟合出误差一温度方程式,作为软件温度误差修正的基础。本系统软件采用模块化结构,软件编制简洁,紧凑合理。

六、什么光栅尺最好?

之前不知道光栅尺是什么东西,还百度了一下,也称为光栅尺位移传感器(光栅尺传感器),是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。光栅尺经常应用于数控机床的闭环伺服系统中,可用作直线位移或者角位移的检测。其测量输出的信号为数字脉冲,具有检测范围大,检测精度高,响应速度快的特点。例如,在数控机床中常用于对刀具和工件的坐标进行检测,来观察和跟踪走刀误差,以起到一个补偿刀具的运动误差的作用。光栅尺按照制造方法和光学原理的不同,分为透射光栅和反射光栅。

七、光栅尺如何安装?

  一、光栅尺安装指导  基座要求做到:(1)应加一根与光栅尺尺身长度相等的基座(***好基座长出光栅尺50mm左右)。(2)该基座通过铣、磨工序加工,保证其平面平行度0.1mm/1000mm以内。另外,还需加工一件与尺身基座等高的读数头基座。读数头的基座与尺身的基座总共误差不得大于±0.2mm。安装时,调整读数头位置,达到读数头与光栅尺尺身的平行度为0.1mm左右,读数头与光栅尺尺身之间的间距为1~1.5mm左右。  2、光栅尺线位移传感器主尺安装  在安装光栅主尺时,应注意如下三点:  在安装读数头时,首先应保证读数头的基面达到安装要求,然后再安装读数头,其安装方法与主尺相似。***后调整读数头,使读数头与光栅主尺平行度保证在0.1mm之内,其读数头与主尺的间隙控制在1~1.5mm以内。  4、光栅尺线位移传感器限位装置  光栅线位移传感器全部安装完以后,一定要在机床导轨上安装限位装置,以免机床加工产品移动时读数头冲撞到主尺两端,从而损坏光栅尺。另外,用户在选购光栅线位移传感器时,应尽量选用超出机床加工尺寸100mm左右的光栅尺,以留有余量。  5、光栅尺线位移传感器检查  光栅线位移传感器安装完毕后,可接通数显表,移动工作台,观察数显表计数是否正常。  通过以上工作,光栅尺线位移传感器的安装就完成了。但对于一般的机床加工环境来讲,铁屑、切削液及油污较多。因此,传感器应附带加装护罩,护罩的设计是按照传感器的外形截面放大留一定的空间尺寸确定,护罩通常采用橡皮密封,使其具备一定的防水防油能力。  二、光栅尺使用注意事项  (2)尽可能外加保护罩,并及时清理溅落在尺上的切屑和油液,严格防止任何异物进入光栅尺传感器壳体内部。  (3)定期检查各安装联接螺钉是否松动。  (5) 为保证光栅尺传感器使用的可靠性,可每隔一定时间用乙醇混合液(各50%)清洗擦拭光栅尺面及指示光栅面,保持玻璃光栅尺面清洁。  (6) 光栅尺传感器严禁剧烈震动及摔打,以免破坏光栅尺,如光栅尺断裂,光栅尺传感器即失效了。  (7) 不要自行拆开光栅尺传感器,更不能任意改动主栅尺与副栅尺的相对间距,否则一方面可能破坏光栅尺传感器的精度;另一方面还可能造成主栅尺与副栅尺的相对摩擦,损坏铬层也就损坏了栅线,以而造成光栅尺报废。  (8) 应注意防止油污及水污染光栅尺面,以免破坏光栅尺线条纹分布,引起测量误差。  (9) 光栅尺传感器应尽量避免在有严重腐蚀作用的环境中工作,以免腐蚀光栅铬层及光栅尺表面,破坏光栅尺质量。

八、更换光栅尺步骤?

1、光栅尺线位移传感器安装基面

安装光栅尺传感器时,不能直接将传感器安装在粗糙不平的机床身上,更不能安装在打底涂漆的机床身上。光栅主尺及读数头分别安装在机床相对运动的两个部件上。用千分表检查机床工作台的主尺安装面与导轨运动的方向平行度。千分表固定在床身上,移动工作台,要求达到平行度为0.1mm/1000mm以内。如果不能达到这个要求,则需设计加工一件光栅尺基座。

基座要求做到:(1)应加一根与光栅尺尺身长度相等的基座(***好基座长出光栅尺50mm左右)。(2)该基座通过铣、磨工序加工,保证其平面平行度0.1mm/1000mm以内。另外,还需加工一件与尺身基座等高的读数头基座。读数头的基座与尺身的基座总共误差不得大于±0.2mm。安装时,调整读数头位置,达到读数头与光栅尺尺身的平行度为0.1mm左右,读数头与光栅尺尺身之间的间距为1~1.5mm左右。

2、光栅尺线位移传感器主尺安装

将光栅主尺用M4螺钉上在机床安装的工作台安装面上,但不要上紧,把千分表固定在床身上,移动工作台(主尺与工作台同时移动)。用千分表测量主尺平面与机床导轨运动方向的平行度,调整主尺M4螺钉位置,使主尺平行度满足0.1mm/1000mm以内时,把M2螺钉彻底上紧。

在安装光栅主尺时,应注意如下三点:

(1) 在装主尺时,如安装超过1.5M以上的光栅时,不能象桥梁式只安装两端头,尚需在整个主尺尺身中有支撑。(2)在有基座情况下安装好后,***好用一个卡子卡住尺身中点(或几点)。(3)不能安装卡子时,***好用玻璃胶粘住光栅尺身,使基尺与主尺固定好。

3、光栅尺线位移传感器读数头的安装

在安装读数头时,首先应保证读数头的基面达到安装要求,然后再安装读数头,其安装方法与主尺相似。***后调整读数头,使读数头与光栅主尺平行度保证在0.1mm之内,其读数头与主尺的间隙控制在1~1.5mm以内。

4、光栅尺线位移传感器限位装置

光栅线位移传感器全部安装完以后,一定要在机床导轨上安装限位装置,以免机床加工产品移动时读数头冲撞到主尺两端,从而损坏光栅尺。另外,用户在选购光栅线位移传感器时,应尽量选用超出机床加工尺寸100mm左右的光栅尺,以留有余量。

5、光栅尺线位移传感器检查

光栅线位移传感器安装完毕后,可接通数显表,移动工作台,观察数显表计数是否正常。

在机床上选取一个参考位置,来回移动工作点至该选取的位置。数显表读数应相同(或回零)。另外也可使用千分表(或百分表),使千分表与数显表同时调至零(或记忆起始数据),往返多次后回到初始位置,观察数显表与千分表的数据是否一致。

通过以上工作,光栅尺线位移传感器的安装就完成了。但对于一般的机床加工环境来讲,铁屑、切削液及油污较多。因此,传感器应附带加装护罩,护罩的设计是按照传感器的外形截面放大留一定的空间尺寸确定,护罩通常采用橡皮密封,使其具备一定的防水防油能力。

二、光栅尺使用注意事项

(1)光栅尺传感器与数显表插头座插拔时应关闭电源后进行。

(2)尽可能外加保护罩,并及时清理溅落在尺上的切屑和油液,严格防止任何异物进入光栅尺传感器壳体内部。

(3)定期检查各安装联接螺钉是否松动。

(4)为延长防尘密封条的寿命,可在密封条上均匀涂上一薄层硅油,注意勿溅落在玻璃光栅刻划面上。

(5) 为保证光栅尺传感器使用的可靠性,可每隔一定时间用乙醇混合液(各50%)清洗擦拭光栅尺面及指示光栅面,保持玻璃光栅尺面清洁。

(6) 光栅尺传感器严禁剧烈震动及摔打,以免破坏光栅尺,如光栅尺断裂,光栅尺传感器即失效了。

(7) 不要自行拆开光栅尺传感器,更不能任意改动主栅尺与副栅尺的相对间距,否则一方面可能破坏光栅尺传感器的精度;另一方面还可能造成主栅尺与副栅尺的相对摩擦,损坏铬层也就损坏了栅线,以而造成光栅尺报废。

(8) 应注意防止油污及水污染光栅尺面,以免破坏光栅尺线条纹分布,引起测量误差。

(9) 光栅尺传感器应尽量避免在有严重腐蚀作用的环境中工作,以免腐蚀光栅铬层及光栅尺表面,破坏光栅尺质量。

九、光栅尺的误差?

一是光栅玻璃的刻度不均匀,导致误差比较大。

二是尺身轮廓曲率严重,不是一条直线,所以读数头在走动时不处于笔直状态,造成误差过大。

三是光电转换系统的性能,有无数据丢失等。

四是光栅和辅助光栅的安装准确。

五是读码器安装是否正确。

主观原因:

一是尺体相对于轨道平行度的调整。

二是读数头相对尺子平行度的调整。

三是读数头与尺身间隙的调整。

四是调整上部安装平面的不平整度。

五是线性误差设置不正确。机床本身的精度主要是因为旧机床原有精度有所下降,而光栅尺的精度极高,所以不对应,所以误认为是“错误”。一般新机床不会出现这种不匹配问题。

十、什么是增量式光栅尺和绝对式光栅尺?

首先看你用的场合,海德汉光栅尺分密封式和开放式2大类。

一般电子、自动化行业是开放式用的比较多,机床等使用环境比较恶劣的就用密封式光栅尺。绝对式和增量式最大区别是物理刻线不一样,由于制造工艺不一样绝对式光栅尺通电后不用会零点就可以知道当前位置值,增量式通电后必须要回光栅尺零点才能准确读数值。

The End
上一篇 红外传感器现状 下一篇 光纤传感器中光纤头耐高温最高可以到多少度?

相关阅读