標尺光柵

標尺光柵是利用光柵的光學原理工作的測量反饋裝置。標尺光柵經常套用於數控工具機的閉環伺服系統中，可用作直線位移或者角位移的檢測。其測量輸出的信號為數字脈衝，具有檢測範圍大，檢測精度高，回響速度快的特點。

基本介紹

• 中文名：標尺光柵
• 外文名：Scale grating
• 所屬學科：機械工程
• 屬性：測量儀器

系統組成

標尺光柵由標尺光、讀數頭、敷貼器、村板或圓環和附屬檔案等組成。柔性的標尺光柵是在金屬基體上刻有柵距且表面鍍金的相位光柵，其上又噴塗環氧樹脂保護層，成卷提供連續長度的標尺光柵，可根據需要裁剪其長度。具有專利權的讀數頭，將光源、指示光柵、光電探測器和前置放大器等組合集成的，輸出數字和模擬信號；讀數頭上都有基準標記和極限位置開關輸出，基準標記將提供一個可重複的起始或零點位置，極限位置開關作為行程終點的指示器。利用圓環的旋轉編碼器上，標尺光毗鄰的兩端被定相併固定，這樣讀數頭在接縫處讀數時不會丟失位置和精度。獲得專利權的敷貼器便於自動快速安裝標尺光柵，並確保標尺光柵平直而不彎曲變形。嚴格限制其標尺光柵的端部，保證了標尺光柵與村板間獨特的熱性能相匹配，避免了由於不同熱膨脹係數引起變形差異的補償。

工作原理

標尺光柵

和普通的光電式編碼器測量原理一樣，半導體發光管LED發出紅外光斜向射到標尺光柵的表面上，反射衍射光投向指示光柵，產生干涉條紋被光電探測器探測;當標尺光柵（或指示光柵）移動（或轉動）時，探測器輸出隨標尺光柵柵距變化相對應的交變光電流；數字顯示交變光電流的周期數（該交變光電流為80個柵距干涉條紋的平均值，並濾去與標尺光柵柵距不匹配的諧波信號）即為標尺光柵移動的柵距數；若加入內插器（即細分器）後便可讀取不滿一個周期的小數部分。

套用

標尺光柵儀器可廣泛用於IC、電子組裝、專用機器、雷射切割、光學檢測、PCB探測檢查、印刷、掃描、攝像機和科學儀器等設備裝置中，它們都利用光柵尺進行長度和角度的測量和定位以及速度和加速度的控制等，其的特點是精度高，測量範圍大。