测量装置

光栅尺原理及使用

发布时间:2025/1/13 14:23:10   

光栅尺,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。光栅尺主要由标尺光栅和光栅读数头两部分组成,其中标尺光栅一般固定在机床的活动部件上,光栅读数头装在机床的固定部件上,指示光栅装在光栅读数头内。光栅检测装置的关键部分是光栅读数头,它由光源、会聚透镜、指示光栅、光电元件和调节机构等组成。

在光源照射下,当指示光栅上的线纹和标尺光栅上的线纹之间形成一个小角度θ,并且两个光栅尺刻面相对平行放置时,就会在几乎垂直的栅纹上形成明暗相间的条纹,这种条纹称为“莫尔条纹”。莫尔条纹具有以下特征:

当两片光栅相对移过一个栅距,莫尔条纹移过一个条纹距离。由于光的衍射与干涉作用,莫尔条纹的变化规律近似正(余)弦函数,变化周期数与光栅相对位移的栅距数同步。

莫尔条纹具有放大作用。在两光栅栅线夹角较小的情况下,莫尔条纹宽度W和光栅栅距ω、栅线角θ之间有特定关系。当θ很小时,sinθ很小,则莫尔条纹宽度W会远大于光栅栅距ω,即光栅起到了放大作用。

使用光栅尺时需要注意以下几点:

安装位置的选择:应选择一个无振动干扰的安装位置,并确保标尺光栅和光栅读数头之间的安装间隙适当。

连接线的保护:应保护好连接标尺光栅和光栅读数头之间的电缆线,避免其受到机械损伤或油污侵蚀。

清洁与保养:应定期对光栅尺进行清洁与保养,确保其处于良好的工作状态。清洁时应使用柔软的棉布擦拭,避免使用化学溶剂或硬物刮擦。

校准与调整:应定期对光栅尺进行校准与调整,确保其测量精度符合要求。校准时应使用专用的校准工具进行,避免使用非标准工具导致误差。

防护与保养:在使用过程中应注意对光栅尺进行防护与保养,避免其受到机械损伤、油污侵蚀或电磁干扰等影响。

总之,光栅尺是一种高精度的测量反馈装置,其工作原理主要利用莫尔条纹的特性进行位移测量。在使用过程中应注意安装位置的选择、连接线的保护、清洁与保养、校准与调整以及防护与保养等方面的问题,以确保其处于良好的工作状态并提供准确的测量结果。

#我是科技创作人#

转载请注明:http://www.aideyishus.com/lkgx/7632.html
------分隔线----------------------------