光柵尺,也稱為光柵尺位移傳感器(光柵尺傳感器),是利用光柵的光學(xué)原理工作的測量反饋裝置。光柵尺經(jīng)常應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床的閉環(huán)伺服系統(tǒng)中,可用作直線位移或者角位移的檢測。其測量輸出的信號(hào)為數(shù)字脈沖,具有檢測范圍大,檢測精度高,響應(yīng)速度快的特點(diǎn)。例如,在數(shù)控機(jī)床中常用于對刀具和工件的坐標(biāo)進(jìn)行檢測,來觀察和跟蹤走刀誤差,以起到一個(gè)補(bǔ)償?shù)毒叩倪\(yùn)動(dòng)誤差的作用。光柵尺按照制造方法和光學(xué)原理的不同,分為透射光柵和反射光柵。在裝主尺時(shí),如安裝超過1.5M以上的光柵時(shí),不能象橋梁式只安裝兩端頭,尚需在整個(gè)主尺尺身中有支撐。常熟銷售光柵尺產(chǎn)品介紹
三、單片機(jī)與接口電路為實(shí)現(xiàn)可逆計(jì)數(shù)和提高測量速度,系統(tǒng)采用了193可逆計(jì)數(shù)器。假設(shè)工作平臺(tái)運(yùn)行速度為v,光柵傳感器柵距為d,細(xì)分?jǐn)?shù)為N,則計(jì)數(shù)脈沖的頻率為:(2) 若v=1m/s,d=20μm,N=20,則f=1MHz,對應(yīng)計(jì)數(shù)時(shí)間間隔為1,顯然對于8031單片機(jī)系統(tǒng)的響應(yīng)為2μs是不能勝任的。經(jīng)可逆計(jì)數(shù)器分頻后,可**地提高測量速度。由于193是4位二進(jìn)制輸出,為與單片機(jī)接口,把兩片193采用了級聯(lián)的方式,這樣**多可計(jì)255個(gè)脈沖,若再來脈沖,進(jìn)位端或借位端將輸出一個(gè)脈沖送到單片機(jī)T0、T1端計(jì)數(shù),保證送到8031的信號(hào)不丟失。常熟銷售光柵尺單價(jià)通過對方波的相位進(jìn)行判別比較,就可以得到光柵尺的移動(dòng)方向。
具體來說,莫爾條紋的變化規(guī)律近似正弦函數(shù),變化周期數(shù)與光柵相對位移的柵距數(shù)同步。通過讀數(shù)頭中的光電器件,可以將莫爾條紋轉(zhuǎn)換成正弦波變化的電信號(hào),再經(jīng)過電路的放大和整形后,得到兩個(gè)相位差90度的正弦波或方波信號(hào)。這兩個(gè)信號(hào)的周期數(shù)與移動(dòng)距離成正比,從而實(shí)現(xiàn)了對位移的精確測量。三、特點(diǎn)與優(yōu)勢高精度:光柵尺能夠提供微米級甚至納米級的測量精度,適用于各種高精度測量場合。穩(wěn)定性好:由于是基于光學(xué)原理進(jìn)行測量,光柵尺不易受到外界電磁干擾的影響,具有較高的穩(wěn)定性。
在機(jī)床上選取一個(gè)參考位置,來回移動(dòng)工作點(diǎn)至該選取的位置。數(shù)顯表讀數(shù)應(yīng)相同(或回零)。另外也可使用千分表(或百分表),使千分表與數(shù)顯表同時(shí)調(diào)至零(或記憶起始數(shù)據(jù)),往返多次后回到初始位置,觀察數(shù)顯表與千分表的數(shù)據(jù)是否一致。通過以上工作,光柵傳感器的安裝就完成了。但對于一般的機(jī)床加工環(huán)境來講,鐵屑、切削液及油污較多。因此,光柵傳感器應(yīng)附帶加裝護(hù)罩,護(hù)罩的設(shè)計(jì)是按照光柵傳感器的外形截面放大留一定的空間尺寸確定,護(hù)罩通常采用橡皮密封,使其具備一定的防水防油能力。三、位移傳感器使用注意事項(xiàng)光柵主尺及讀數(shù)頭分別安裝在機(jī)床相對運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)部件上。
本系統(tǒng)長度比較大可測幾米(由光柵實(shí)際長度決定),**小分辨率為μm級,需要7個(gè)顯示數(shù)據(jù)。正向運(yùn)行時(shí)不顯示符號(hào),反向運(yùn)行時(shí)需顯示"-"號(hào),所以連同符號(hào)位,共需8個(gè)顯示塊。為了符全人們應(yīng)用習(xí)慣,顯示塊選用共陰極LED。為實(shí)現(xiàn)測量系統(tǒng)的智能化,設(shè)置了一個(gè)2×8方式鍵盤矩陣,其中包括0~9共10個(gè)數(shù)字鍵和6個(gè)功能鍵:L/A長度/角度轉(zhuǎn)稱功能鍵;+/-符號(hào)轉(zhuǎn)換功能鍵;ΔT溫度誤差修正功能鍵;EXE執(zhí)行鍵;ENT預(yù)置鍵CE(清零鍵)。鍵盤、顯示器與單片機(jī)之間通過一個(gè)接口芯片8155來連接。其中,8155的PA口設(shè)置轔基本輸出方式,作為8位LED顯示的段碼線;PB口設(shè)為輸出方式,作為8位LED的位選線;PC口設(shè)為輸入方式,作為鍵盤的行掃描線。PB口俠選線每次選通1位顯示,每次顯示1ms,由于人眼視覺惰性,可產(chǎn)生8位顯示塊同時(shí)顯示現(xiàn)象。光柵線位移傳感器安裝完畢后,可接通數(shù)顯表,移動(dòng)工作臺(tái),觀察數(shù)顯表計(jì)數(shù)是否正常。江蘇直銷光柵尺設(shè)備廠家
在安裝讀數(shù)頭時(shí),首先應(yīng)保證讀數(shù)頭的基面達(dá)到安裝要求,然后再安裝讀數(shù)頭,其安裝方法與主尺相似。常熟銷售光柵尺產(chǎn)品介紹
二、位移傳感器安裝方式光柵線位移傳感器的安裝比較靈活,可安裝在機(jī)床的不同部位。一般將主尺安裝在機(jī)床的工作臺(tái)(滑板)上,隨機(jī)床走刀而動(dòng),讀數(shù)頭固定在床身上,盡可能使讀數(shù)頭安裝在主尺的下方。其安裝方式的選擇必須注意切屑、切削液及油液的濺落方向。如果由于安裝位置限制必須采用讀數(shù)頭朝上的方式安裝時(shí),則必須增加輔助密封裝置。另外,一般情況下,讀數(shù)頭應(yīng)盡量安裝在相對機(jī)床靜止部件上,此時(shí)輸出導(dǎo)線不移動(dòng)易固定,而尺身則應(yīng)安裝在相對機(jī)床運(yùn)動(dòng)的部件上(如滑板)。常熟銷售光柵尺產(chǎn)品介紹
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