标准器1（必威体育精装版文档）.pptVIP

【应用】扫描头（与移动部件固定）光栅尺可移动电缆光栅的外形及结构光栅应用光栅应用光栅应用光栅应用光栅应用光栅应用光栅应用长度计光栅传感器的应用优点：测量精度高，分辨率高，测量范围大，动态性能好，适合非接触动态测量，易于实现自动控制，广泛用于数控机床和精密测量设备中。缺点：对工作环境要求较高，不能承受大冲击和振动，要求密封，防止尘埃、油污、铁屑的污染，成本高。数显表光栅传感器的应用光栅位置传感器将单点光电探测器放在一个旋转的刻线盘后，这样就构成了位置或角度传感器。如果视场中是一个光点，通过光电探测器后，光电流就变成方波。从而，光源的角度位置信息是包含在一个信号方波与参考方波的相移中的信号方波之内的。光栅尺小结?长光栅莫尔条纹形成及特点几何解释，双光栅衍射解释长光栅横向莫尔条纹特点?几何式、衍射式光栅读数头的基本组成?光栅尺判向与细分信号的提取探测器位置设计三步法、四步法移相细分公式?光栅参数选择与光栅误差光栅常数、夹角，探测器尺寸与位置，等标准器小结?标准量与标准器米定义?光波波长?标尺与度盘度盘的对径读数?码盘二进制码与循环码?光栅尺参见光栅尺小结*It 几何式光栅读数头?调相式 主光栅与基准光栅参数相同 主光栅运动导致光电接收元件1与2的输出信号不同相 通过测相测位移，提高分辨率 1 2I主光栅初始位置t 1 2主光栅被测位置莫尔条纹的衍射光学解释?莫尔条纹衍射光学解释d10μm?相位变化光程差（Opticalpathdifference）通过扫描光栅ψ测量基准移动产生相移Ω光栅相移定理莫尔条纹的衍射光学解释?左侧第一个探测器?衍射级次代数和相等的光束产生干涉?测量基准匀速移动，相位差Ω线性变化，探测器探测到按正弦规律变化光强信号光栅相移定理 光栅衍射的特点?是否有明显的衍射？光栅周期10倍光波长光栅周期~光波长无明显衍射有明显衍射?光栅相位移动定理 光栅相对入射光沿垂直栅线方向移动Δxm级衍射光相位变化ΔφΔX ??+Δ?衍射式光栅读数头?分光式在不同衍射方向上探测透镜2将不同衍射方向的光会聚到光电接收元件平面上不同的点光电接收元件间距=透镜2焦距×衍射光束偏离光轴角度适用于分辨率和精度较高的光栅尺 光栅尺的信号处理?判向 目的：判别光栅移动方向，测量往复运动位移大小 方法：判向电路?细分目的：提高分辨率方法 ?减小光栅周期 ?电子细分 ?移相细分类比?干涉仪 ?使用短波长激光 ?电子细分 ?移相细分B4B光栅光栅尺信号处理：判向?原理 ?获取相位相差π/2的两个信号 I正向参考超前 ?相对超前或落后表明运动方向?信号获取方法 几何式：探测器相距B/4放置反向信号超前或落后 落后t衍射式：设计扫描板， 使得2Ψ=π/2?信号处理电路 M1 M2莫尔条纹ACBD判向电路 几何式判向电路?u1′-计数方波；Ua-计数脉冲；Ub-反向计数方波；Uc-反向计数脉冲；?u2′-门控方波；Y1,Y2-加/减计数与门判向电路各点信号u2′u1′UbUaUc加减反向u2′u1′UbUaUc加减正向光栅尺信号处理：细分（Subdivision）?衍射式移相细分在聚光镜焦面上不同衍射级次位置放置光电元件设计扫描板使得2Ψ=2π/3利用三步法可求的相应相位光栅尺信号处理：细分 ?几何式移相细分 增大光栅对之间的距离 ?使信号接近正弦 在相距B/4的位置放置探测器 四步法移相细分绝对测量与增量测量?绝对式长光栅尺的光栅?增量式长光栅尺的光栅绝对测量与增量测量?带增量刻轨的绝对编码结 构光栅?带距离编码参考点的增量 式光栅 光栅尺参数设计?光栅栅距（gratingpitch） 考虑仪器分辨率（resolution）和细分数衍射原理：8μm以下移相细分：测相精度 几何原理：20μm以上电子细分：2-4096?光栅刻线宽度、长度及两光栅间隙 考虑闪耀（blazeangle）条