增量式光栅尺工作原理及性能特点介绍
发布时间：
2025-11-26
增量式光栅尺是一种基于光栅衍射和摩尔条纹计数原理的高精度光学传感器，通过检测光栅相对运动产生的条纹变化，实现位移、速度或角度的精确测量，广泛应用于数控机床、工厂自动化、坐标测量机及半导体制造设备等领域。以下是对增量式光栅尺的详细介绍：一、工作原理增量式光栅尺由发光源、标尺光栅和指示光栅等组件构成。其工作原理如下：发光源发出一束光线，经过镜片等光学元件后照射在标尺光栅上。当物体相对于光栅移动时，光线经过衍射后会形成一系列的光斑，这些光斑的位置和间距与物体的位置和移动距离有关。接收经过光栅反射回来的光线，并将光斑转换为电信号。信号处理器对电信号进行处理，根据光斑的位置和间距计算出物体的位置和移动距离。二、性能特点高精度：增量式光栅尺能够实现亚微米级别的测量精度，适用于需要高精度测量和控制的领域。高分辨率：通过细分技术，增量式光栅尺可以进一步提高测量分辨率，满足精密测量的需求。高可靠性：机械平均
增量式光栅尺是一种基于光栅衍射和摩尔条纹计数原理的高精度光学传感器，通过检测光栅相对运动产生的条纹变化，实现位移、速度或角度的精确测量，广泛应用于数控机床、工厂自动化、坐标测量机及半导体制造设备等领域。以下是对增量式光栅尺的详细介绍：
一、工作原理
增量式光栅尺由发光源、标尺光栅和指示光栅等组件构成。其工作原理如下：
发光源发出一束光线，经过镜片等光学元件后照射在标尺光栅上。
当物体相对于光栅移动时，光线经过衍射后会形成一系列的光斑，这些光斑的位置和间距与物体的位置和移动距离有关。
接收经过光栅反射回来的光线，并将光斑转换为电信号。
信号处理器对电信号进行处理，根据光斑的位置和间距计算出物体的位置和移动距离。
二、性能特点
高精度：增量式光栅尺能够实现亚微米级别的测量精度，适用于需要高精度测量和控制的领域。
高分辨率：通过细分技术，增量式光栅尺可以进一步提高测量分辨率，满足精密测量的需求。
高可靠性：机械平均寿命长，通常超过1亿次运动，适合长时间稳定运行。
抗干扰能力强：对电磁干扰、温度变化等环境因素具有较强的抵抗能力，确保测量结果的准确性。
传输距离远：电信号传输距离较远，适用于大型设备的测量和控制。
成本低：相比绝对式光栅尺，增量式光栅尺的制造成本更低，适合预算有限的应用场景。
三、应用场景
数控机床：用于闭环伺服系统，实时检测机床主轴或工作台的直线位移或角位移，确保加工精度。
工厂自动化：在自动化生产线中，监控和控制运动部件的位置和速度，如传送带、机械臂等。
坐标测量机（CMM）：用于高精度几何尺寸测量，确保测量结果的准确性和重复性。
半导体制造设备：在光刻、刻蚀等工艺中，实现精密定位和控制，确保芯片加工精度。
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