鋼帶光柵尺的工作原理基于物理上的莫爾條紋形成原理。當(dāng)指示光柵與標(biāo)尺光柵以一定角度放置時(shí)，兩者上的線紋會(huì)相互交叉。在光源的照射下，這些交叉點(diǎn)附近的小區(qū)域會(huì)出現(xiàn)亮帶，這是由于黑色線紋的重疊導(dǎo)致遮光面積小，擋光效應(yīng)弱，進(jìn)而光的累積作用使得該區(qū)域光線增強(qiáng)。而遠(yuǎn)離交叉點(diǎn)的區(qū)域，隨著兩光柵尺不透明黑色線紋重疊部分的減少，不透明區(qū)域面積逐漸變大，即遮光面積逐漸變大，擋光效應(yīng)也隨之變強(qiáng)，因此這些區(qū)域的光線透過量減少，呈現(xiàn)出暗帶的效果。
讀數(shù)頭在刻度尺上移動(dòng)時(shí)，LED發(fā)出的光線經(jīng)過聚光透鏡準(zhǔn)確照射刻度尺，光線穿過光柵的狹縫后，衍射至讀取頭的光電池上，從而在探測(cè)器平面上形成明暗相間的條紋。這些條紋隨后被光電傳感器捕捉并轉(zhuǎn)換成正弦波變化的電信號(hào)，經(jīng)過放大和整形處理后，可得到兩個(gè)相位差為90度的正弦波或方波信號(hào)。這一系列轉(zhuǎn)換過程將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，供后續(xù)處理和分析使用。
鋼帶光柵尺，也被稱為線性編碼器或光柵尺，是一種高精度的位置檢測(cè)裝置，基于光柵光學(xué)原理進(jìn)行工作的測(cè)量反饋裝置，它廣泛應(yīng)用于各種需要準(zhǔn)確測(cè)量直線位移的工業(yè)領(lǐng)域。這種設(shè)備的核心技術(shù)在于它能夠?qū)C(jī)械位移轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)部件位置的準(zhǔn)確定位與控制，由不銹鋼制成的長條形尺子，上面刻有光柵線，其材料和加工精度直接影響整個(gè)系統(tǒng)的測(cè)量精度。
讀數(shù)頭包括光源、透鏡、光柵板(指示光柵)、光電探測(cè)器等組件。光源發(fā)出的光透過透鏡聚焦后照射在指示光柵上，然后通過光柵板上的光柵線與尺身上的光柵線相互作用產(chǎn)生莫爾條紋，光電探測(cè)器則負(fù)責(zé)將接收到的光強(qiáng)變化轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，電子處理單元可用于處理來自光電探測(cè)器的信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為便于控制系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)格式。
鋼帶光柵尺的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)：
高精度：由于采用了光柵技術(shù)和電子處理手段，能夠提供非常高的分辨率和重復(fù)性。
非接觸式測(cè)量：讀數(shù)頭與尺身之間沒有直接接觸，減少了磨損，延長了使用壽命。
抗干擾能力強(qiáng)：相比其他形式的位置傳感器，如磁致伸縮式傳感器，光柵尺對(duì)外界電磁場(chǎng)的干擾較為免疫。
適應(yīng)性強(qiáng)：可以根據(jù)不同應(yīng)用需求定制不同長度、不同分辨率的產(chǎn)品。
更新時(shí)間：2025-03-17 
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