二、长度及线位移检测 莫尔条纹特性: 方向性:垂直于角平分线→与光栅移动方向垂直 同步性:光栅移动一个栅距→莫尔条纹移动一个间距 放大性:夹角很小→B>>W→光学放大→提高灵敏度 准确性:误差平均效应→克服个别/局部误差→提高精度
二、长度及线位移检测 莫尔条纹特性: 方向性:垂直于角平分线→ 与光栅移动方向垂直 同步性:光栅移动一个栅距→ 莫尔条纹移动一个间距 放大性:夹角θ很小→ B>>W → 光学放大 → 提高灵敏度 准确性:误差平均效应 → 克服个别/局部误差→ 提高精度
二、长度及线位移检测 (2)光栅传感器特点 ①精度高:测长±(0.2+2×10-6L)μm,测角土0.1" ②量程大:透射式-光栅尺长(<1米),反射式->几十 米 ③响应快:可用于动态测量 ④增量式:增量码测量→计数断电→数据消失 ⑤要求高:对环境要求高→温度、湿度、灰尘、振动、 移动精度 ⑥成本高:电路复杂
二、长度及线位移检测 (2) 光栅传感器特点 ①精度高:测长±(0.2+2×10-6L)μm,测角±0.1″ ②量程大:透射式---光栅尺长(<1米),反射式--->几十 米 ③响应快:可用于动态测量 ④增量式:增量码测量 → 计数 断电→数据消失 ⑤要求高:对环境要求高→温度、湿度、灰尘、振动、 移动精度 ⑥成本高:电路复杂
二、长度及线位移检测 (3)光栅传感器结构 透射式结构:1-主光栅尺(定光栅) 2-指示光栅(动光栅) 3-光电元件 4-透镜 5-光源 光源→指示光栅→透射→主光栅→光电元件 反射式结构: 光源→主光栅→反射→指示光栅→光电元件
二、长度及线位移检测 (3) 光栅传感器结构 1 – 主光栅尺(定光栅) 2 – 指示光栅(动光栅) 3 – 光电元件 4 – 透镜 5 – 光源 透射式结构: 反射式结构: 光源 → 指示光栅→ 透射 → 主光栅→光电元件 光源 →主光栅→ 反射 →指示光栅→光电元件
二、长度及线位移检测 (4)代表性产品: 德国Heidenhain(海德汉): 封闭式:量程3000mm,分辨力0.1um 开放式:量程270mm 分辨力1nm 开放式:量程1440mm,分辨力0.01um
二、长度及线位移检测 (4) 代表性产品: 德国Heidenhain(海德汉): 封闭式:量程3000mm,分辨力0.1 m 开放式:量程1440mm,分辨力0.01m 开放式:量程270mm 分辨力1nm
二、长度及线位移检测 英国Renishaw(雷尼绍): 量程:任意 分辨力:0.1um0.01um 中国长春光机所: 量程:1000mm 分辨力:0.01um 精度:2um
二、长度及线位移检测 英国Renishaw(雷尼绍): 量程:任意 分辨力:0.1 m 0.01 m 中国长春光机所: 量 程:1000mm 分辨力:0.01 m 精 度:2 m