208960-Z9 敞开式直线光栅尺(6)

测量原理测量基准

海德汉公司的光学扫描型光栅尺或编码器的测量基准都是周期刻线－光栅。这些光栅刻在玻璃或钢材基体上。 大长度测量用的光栅尺基体为钢带。

海德汉公司用特别开发的光刻工艺制造精密光栅。

AURODUR： 在镀金钢带上蚀刻线条，典型栅距40 µm

METALLUR： 抗污染的镀金层金属线，典型栅距20 µm

DIADUR： 玻璃基体的超硬铬线（典型栅距20 µm）或玻璃基体的三维铬线格栅（典型栅距8 µm）

SUPRADUR相位光栅： 光学三维平面格栅线条，超强抗污能力，典型栅距不超过8 µm

OPTODUR相位光栅： 光学三维平面格栅线条，超高反光性能，典型栅距不超过2 µm

这种方法除了能刻制栅距非常小的光栅外，而且它刻制的光栅线条边缘清晰、均匀。 再加上光电扫描法，这些边缘清晰的刻线是输出高质量信号的关键。母版光栅采用海德汉公司定制的精密刻线机制造。

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绝对测量法

绝对测量法是指编码器通电时就可立即得到位置值并随时供后续信号处理电子设备读取。 无需移动轴执行参考点回零操作。绝对位置信息来自光栅码盘，它由一系列绝对码组成。 单独的增量刻轨信号用于细分处理后得到位置值，同时也能生成供选用的增量信号（与接口类型有关）。

绝对式直线光栅尺的光栅

图示为带附加增量刻轨绝对式编码光栅尺（图示为LC 401x）

增量测量法

凡型号后有字母“C”的编码器为距离编码参考点（例如LIP 581 C）。

术特点

增量测量法的光栅由周期性刻线组成。位置信息通过计算自某个原点开始的增量数（测量步距数）获得。由于必须用绝对参考点确定位置值，因此光栅尺上还刻有一个参考点轨。参考点确定的光栅尺绝对位置值可以精确到一个测量步距。

必须通过扫描参考点建立绝对基准点或确定上次选择的原点。

有时，这需要机床运动行程达到测量范围的较大部分。为加快和简化“参考点回零”操作，许多光栅尺刻有距离编码参考点，这些参考点彼此相距数学算法确定的距离。 移过两个相邻参考点后（一般只需运动数毫米）（见表），后续电子设备就能找到绝对参考点位置。

距离编码参考点的绝对参考点位置用两个参考点间信号周期数和以下公式计算：

P1 = (abs B–sgn B–1) x N + (sgn B–sgn D) x abs M其中：

B = 2 x MRR–N

其中：

P1 = 信号周期为单位的第一个移过的参

N = 两个固定参考点间用信号周期数表

考点位置示的名义增量值（见下表）abs = 绝对值

D

= 运动方向（+1或–1）。 读数头向右运动（正确安装时）等于+1。

sgn = 代数符号（“+1”或“-1”）MRR = 移过的两个参考点间的信号周期数

增量式直线光栅尺的光栅

信号周期

信号周期为单位的最大运动距离名义增量数 NLIP 5x1 C4

µm5 00020 mmLIDA 4x3 C

20 µm

1 000

20 mm

图示为距离编码参考点的增量式光栅（图示为LIP 5x1 C）

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技