光栅尺,也称为光栅尺位移传感器,是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。光栅尺经常应用于数控机床的闭环伺服系统中,可用作直线位移或者角位移的检测。其测量输出的信号为数字脉冲,具有检测范围大,检测精度高,响应速度快的特点。例如,在数控机床中常用于对刀具和工件的坐标进行检测,来观察和跟踪走刀误差,以起到一个补偿刀具的运动误差的作用。
光栅尺通过摩尔条纹原理,通过光电转换,以数字方式表示线性位移量的高精度位移传感器。光栅线位移传感器主要应用于直线移动导轨机构,可实现移动量的精确显示和自动控制,广泛应用于金属切削机床加工量的数字显示和CNC加工中心位置环的控制。该产品已形成系列,供不同规格的各类机床选用,也有专为火花机提供的抗干扰能力强的正反码信号尺,及与电脑数控机床相连的高功率光栅尺。
光栅尺是数控机床进给轴闭环控制的最佳选择。安装有光播尺的机床或生产线,在重新开机后无需执行参考点回零操作,就立刻重新获得各个轴的当前绝对位置值以及刀具的空间指向,因此可以马上从中断处开始继续原来的加工程序,大大地提高了数控机床的有效加工时间; 并对重要部件的状态进行实时监控,提高机床的可靠性; 另外,还可以在任何时间确定机床运动部件所处的位置,通过在数控系统中作相应的设置可以省去行程开关,提高了机床使用时的安全性。在全闭环的高档数控系统中已经普遍使用光栅尺。
光栅尺:利用光的干涉和衍射原理制作而成的传感器。当两块栅距相同的光栅叠放在一起,同时让线纹构成一微小角度,这时在平行光照射下,与刻线垂直方向上就能看到对称分布的明暗相间的条纹,称为莫尔条纹,因此莫尔条纹是光的衍射和干涉作用的总效果。当光栅移动一个小栅距时,莫尔条纹随之移动一个条纹间距,这样,我们测量莫尔条纹的宽度就比测量光栅线纹宽度容易的多。此外,由于每条莫尔条纹都是由许多光栅线纹的交点组成,当线纹中有一条线纹有误差时(间距不等或倾斜),这条有误差的线纹和另一光栅线纹的交点位置将产生变化。但是,一条莫尔条纹是由许多光栅线纹交点组成,因此,一个线纹交点位置的变化,对于一条莫尔条纹来讲其影响就非常小了,所以莫尔条纹可以起到放大和平均的作用。