1:增量式光柵測量系統(tǒng)
增量式光柵的測量原理是將光源透射過一個光柵尺運動副兩光柵尺相對運動時可形成摩爾條紋,對此摩爾條紋進行計數(shù)、細分,得到周期內(nèi)的位移變化量,并通過在光柵上設定的參考點來確定整周期的絕對位置,在增量式光柵位移測量系統(tǒng)中應先設定一個參考點,這個參考點標記為零位,絕對位移量則是通過對參考點的相對位移累加獲得的。在一個信號周期內(nèi)細分后所得到的是周期內(nèi)的絕對測量值,超過一個信號周期外則是相對參考點的相對測量值,需要將周期內(nèi)的絕對位移加上周期外的相對位移,才能得出最終的絕對位移量。
增量式光柵傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、機械平均壽命長、可靠性高、抗干擾能力強、傳輸距離遠、精度較高、成本低等優(yōu)點。但增量式光柵傳感器也具有不足,增量式光柵傳總器只能輸出軸轉(zhuǎn)動的相對位置,每次斷電或者重新開機時需要設定參考點,同時信號處理方式存在一定的細分誤差。
2:絕對式光柵測量系統(tǒng)
絕對式光柵的測量原理是將輸出信息與位置信息一一對應,每一位置給出的是一種特定的二進制編碼,該編碼是唯一的,與其他位置無關,在主光棚尺上將此位省編碼刻劃成 系列碼道.
讀數(shù)頭通過讀取編碼便可以確定絕對位置。平行光束透射過測量光柵,每一碼道對應一組明暗信號,明暗信號對應于相應的二進制碼,四組光電接收器的信號組成了絕對位置唯一的二進制編碼,通過軟件對編碼進行解調(diào)便可得到相應的絕對位置。
絕對式光柵傳感器重新開機后直接就可以獲得絕對位置。不需要執(zhí)行參考點回零操作,而且位置的計算是在該數(shù)頭中完成,不需要后續(xù)的細分電路,簡化了控制系統(tǒng)的設計,提高了系統(tǒng)的可靠性和工作效率,絕對式光柵尺的關鍵技術問題是如何對光柵尺進行位置編碼和譯碼,現(xiàn)市面上很多采用多碼道編碼,提高了制作成本,制作工藝標準也比增量式光柵高很多。
3:國內(nèi)外現(xiàn)狀及產(chǎn)品
日前國外的生產(chǎn)企業(yè)主要有德國的海德漢公司、西班牙的發(fā)格公司、日本的三豐公司和英國的雷尼紹公司等等:其中德國海德漢公司的以生產(chǎn)高精度、高質(zhì)量的光柵位移傳感器而著稱世界,其產(chǎn)品接近全世界總產(chǎn)量的半數(shù),是光柵測量行業(yè)的領跑者。而國內(nèi)主要的生產(chǎn)企業(yè):長春光機所、貴陽新天、青島榕樹光學、廣州信和與廊坊萊格等等