PLC*光栅尺|EASSON怡信光栅尺|24V光学尺|5V电子尺又称光栅尺、光学尺、电子尺、计数尺、数显尺、导轨尺、光标尺、测长尺、传感尺、*度尺等。怡信光栅尺|TTL光栅尺又称EASSON光栅尺。它包括：GS10、GS11、GS20、GS21、GS30、GS31等光栅尺。主要结合怡信EASSON数显表ES-8A、ES-12、ES-14、ES-16、ES-17怡信数显表。主要用在铣床、磨床、车床、镗床、线切割、电火花、投影仪、影像仪。

*、PLC*光栅尺|EASSON怡信光栅尺|24V光学尺|5V电子尺技术参数、外形尺寸：

PLC*光栅尺|EASSON怡信光栅尺又称EASSON光栅尺。它包括：GS10、GS11、GS20、GS21、GS30、GS31等光栅尺。

PLC*光栅尺|EASSON怡信光栅尺型号如下：

GS10系列怡信EASSON光栅尺是*款TTL光栅尺，分辨率为5um,测量有效行程为100-1200mm，每隔50mm*个长度规格，重复*度为2-3um.

GS11系列怡信EASSON光栅尺是*款TTL光栅尺，分辨率为1um,测量有效行程为100-1200mm,每隔50mm*个长度规格，重复*度为2-3um.

GS20系列怡信EASSON光栅尺是*款TTL光栅尺，分辨率为5um,测量有效行程为1300-3000mm，每隔100mm*个长度规格，重复*度为2-3um.

GS21系列怡信EASSON光栅尺是*款TTL光栅尺，分辨率为1um,测量有效行程为1300-3000mm，每隔100mm*个长度规格，重复*度为2-3um.

GS30系列怡信EASSON光栅尺是*款TTL光栅尺，分辨率为5um,测量有效行程为1300-3000mm，每隔100mm*个长度规格，重复*度为2-3um.

GS31系列怡信EASSON光栅尺是*款TTL光栅尺，分辨率为1um,测量有效行程为1300-3000mm，每隔100mm*个长度规格，重复*度为2-3um.

PLC*光栅尺|EASSON怡信光栅尺GS 系列光学尺技术规格

【可靠的光学测量系统】   读数头滑动部份结构采用已被验证为可靠、耐用的五轴承设计，光学感应系统能稳定地在光栅尺上畅顺滑行。 弹簧的几何设计经过*详细的力学模型分析，并采用*级的进口弹簧钢材制造，确保光学感应系统就算在*速移动的情况下，仍能紧贴在光栅尺上无跳动地滑行。 *有轴承均采用日本 JIS 规格 P5 等级*轴承，滑行顺畅，跳动量低，可靠耐用。   【双层防护胶封设计】   采用开发的耐油、*弹性及*老化胶封，由本*的工程师*心设计闭合角度各适合的软硬度，的密封性能和少的摩擦阻力。   【双层防护胶封设计】   每*支尺出厂前，均采用美国 hp *的 双频激光、作*度校验，以本* *生产的任何*支尺，均能达到规格表上 列出的*度。

单片式* IC 作分频 / 倍频   GS系列光学式电子尺采用单片式*，IC 作分频/倍频， 使用全硬件式相位移原理作分频/倍频， 务求将测量的实时误差减至可能的低，采用单片式*IC，*有相位移操作均在同*晶片内进行，由于晶片内的半导体电阻温度系数是*的，因此大大减少因温度变化而生产的细分误差。   提供工业标准的数字式输出讯号   GS系列光学式电子尺的输出讯号均为数字式讯号，提供 TTL 和工业标准的 RS-422 -A接口输出标准供用户选择，用户可按自已的成本要求，电源驱动要求和*干扰要求，选择适合的接口标准。  此外，用户也可以选择*通用的 DSUB9 接头或传统的 DIN7 接头 。

怡信光栅尺|TTL信号光栅尺GS 系列电子尺装配图

概述

光栅尺，也称为光栅尺位移传感器（光栅尺传感器），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*度*，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*个补偿刀具的运动误差的作用。

光栅尺按照制造方法和光学原理的不同，分为透射光栅和反射光栅。

结构

光栅尺是由标尺光栅和光栅读数头两部分组成。标尺光栅*般固定在机床固定部件上，光栅读数头装在机床活动部件上，指示光栅装在光栅读数头中。右图*示的就是光栅尺的结构

光栅检测装置的关键部分是光栅读数头，它由光源、会聚透镜、指示光栅、光电元件及调整机构等组成。光栅读数头结构形式很多，根据读数头结构特点和使用场合分为直接接收式读数头(或称硅光电池读数头、镜像式读数头、分光镜式读数头、金属光栅反射式读数头）。

光栅检测装置

工作原理

莫尔条纹

以透射光栅为例，当指示光栅上的线纹和标尺光栅上的线纹之间形成*个小角度θ，并且两个光栅尺刻面相对平行放置时，在光源的照射下，位于几乎垂直的栅纹上，形成明暗相间的条纹。这种条纹称为“莫尔条纹” (右图*示)。严格地说，莫尔条纹排列的方向是与两片光栅线纹夹角的平分线相垂直。莫尔条纹中两条亮纹或两条暗纹之间的距离称为莫尔条纹的宽度，以W表示。

莫尔条纹

W=ω /2* sin（θ /2）=ω /θ 。

莫尔条纹具有以下特征：

(1)莫尔条纹的变化规律

两片光栅相对移过*个栅距，莫尔条纹移过*个条纹距离。由于光的衍射与干涉作用，莫尔条纹的变化规律近似正(余)弦函数，变化周期数与光栅相对位移的栅距数同步。

(2)放大作用

在两光栅栅线夹角较小的情况下，莫尔条纹宽度W和光栅栅距ω、栅线角θ之间有下列关系。式中，θ的单位为rad，W的单位为mm。由于倾角很小，sinθ很小，则

W=ω /θ

若ω =0．01mm，θ=0.01rad，则上式可得W=1，即光栅放大了100倍。

(3)均化误差作用

莫尔条纹是由若干光栅条纹共用形成，例如每毫米100线的光栅，10mm宽度的莫尔条纹就有1000条线纹，这样栅距之间的相邻误差就被平均化了，消除了由于栅距不均匀、断裂等造成的误差。

检测与数据处理

电子细分与判向法

光栅测量位移的实质是以光栅栅距为*把标准尺子对位称量进行测量。*分辨率的光栅尺*般造价较贵，且制造困难。为了提*系统分辨率，需要对莫尔条纹进行细分，目前（2006年）光栅尺传感器系统多采用电子细分方法。当两块光栅以微小倾角重叠时，在与光栅刻线大致垂直的方向上就会产生莫尔条纹，随着光栅的移动，莫尔条纹也随之上下移动。这样就把对光栅栅距的测量转换为对莫尔条纹个数的测量。

在*个莫尔条纹宽度内，按照*定间隔放置4个光电器件就能实现电子细分与判向功能。例如，栅线为50线对/mm的光栅尺，其光栅栅距为0.02mm，若采用四细分后便可得到分辨率为5μm的计数脉冲，这在工业普通测控中已达到了很*。由于位移是*个矢量，即要检测其大小，又要检测其方向，因此至少需要两路相位不同的光电信号。为了消除共模干扰、直流分量和偶次谐波，通常采用由低漂移运放构成的差分放大器。由4个光敏器件获得的4路光电信号分别送到2只差分放大器输入端，从差分放大器输出的两路信号其相位差为π/2，为得到判向和计数脉冲，需对这两路信号进行整形，*先把它们整形为占空比为1：1的方波。然后，通过对方波的相位进行判别比较，就可以等到光栅尺的移动方向。通过对方波脉冲进行计数，可以等到光栅尺的位移和速度。

二、实物图：

安装在机床仪器设备上案列图：

三、的安装方法及保养注意事项：

光栅尺线位移传感器的安装比较灵活，可安装在机床的不同部位。

*般将主尺安装在机床的工作台（滑板）上，随机床走刀而动，读数头固定在床身上，尽可能使读数头安装在主尺的下方。其安装方式的选择必须注意切屑、切削液及油液的溅落方向。如果由于安装位置限制必须采用读数头朝上的方式安装时，则必须增加辅助密封装置。另外，*般情况下，读数头应尽量安装在相对机床静止部件上，此时输出导线不移动易固定，而尺身则应安装在相对机床运动的部件上（如滑板）。

1、光栅尺线位移传感器安装基面

安装光栅尺传感器时，不能直接将传感器安装在粗糙不平的机床身上，更不能安装在打底涂漆的机床身上。光栅主尺及读数头分别安装在机床相对运动的两个部件上。用千分表检查机床工作台的主尺安装面与导轨运动的方向平行度。千分表固定在床身上，移动工作台，要求达到平行度为0.1mm/1000mm以内。如果不能达到这个要求，则需设计加工*件光栅尺基座。

基座要求做到：(1)应加*根与光栅尺尺身长度相等的基座（基座长出光栅尺50mm左右）。(2)该基座通过铣、磨工序加工，其平面平行度0.1mm/1000mm以内。另外，还需加工*件与尺身基座等*的读数头基座。读数头的基座与尺身的基座总共误差不得大于±0.2mm。安装时，调整读数头位置，达到读数头与光栅尺尺身的平行度为0.1mm左右，读数头与光栅尺尺身之间的间距为1~1.5mm左右。

2、光栅尺线位移传感器主尺安装

将光栅主尺用M4螺钉上在机床安装的工作台安装面上，但不要上紧，把千分表固定在床身上，移动工作台（主尺与工作台同时移动）。用千分表测量主尺平面与机床导轨运动方向的平行度，调整主尺M4螺钉位置，使主尺平行度满足0.1mm/1000mm以内时，把M2螺钉上紧。

在安装光栅主尺时，应注意如下三点：

(1) 在装主尺时，如安装超过1.5M以上的光栅时，不能象桥梁式只安装两端头，尚需在整个主尺尺身中有支撑。(2)在有基座情况下安装好后，用*个卡子卡住尺身中点（或几点）。(3)不能安装卡子时，用玻璃胶粘住光栅尺身，使基尺与主尺固定好。

3、光栅尺线位移传感器读数头的安装

在安装读数头时，*先应读数头的基面达到安装要求，然后再安装读数头，其安装方法与主尺相似。后调整读数头，使读数头与光栅主尺平行度在0.1mm之内，其读数头与主尺的间隙控制在1~1.5mm以内。

4、光栅尺线位移传感器限位装置

光栅线位移传感器全部安装完以后，*定要在机床导轨上安装限位装置，以免机床加工产品移动时读数头冲撞到主尺两端，从而损坏光栅尺。另外，用户在选购光栅线位移传感器时，应尽量选用超出机床加工尺寸100mm左右的光栅尺，以留有余量。

5、光栅尺线位移传感器检查

光栅线位移传感器安装完毕后，可接通数显表，移动工作台，观察数显表计数是否正常。

在机床上选取*个参考位置，来回移动工作点至该选取的位置。数显表读数应相同（或回零）。另外也可使用千分表（或百分表），使千分表与数显表同时调至零（或记忆起始数据），往返多次后回到初始位置，观察数显表与千分表的数据是否*。

通过以上工作，光栅尺线位移传感器的安装就完成了。但对于*般的机床加工环境来讲，铁屑、切削液及油污较多。因此，传感器应附带加装护罩，护罩的设计是按照传感器的外形截面放大留*定的空间尺寸确定，护罩通常采用橡皮密封，使其具备*定的防水防油能力。

使用注意事项

（1）光栅尺传感器与数显表插头座插拔时应关闭电源后进行。

（2）尽可能外加保护罩，并及时清理溅落在尺上的切屑和油液，严格防止任何异物进入光栅尺传感器壳体内部。

（3）定期检查各安装联接螺钉是否松动。

（4）为延长防尘密封条的寿命，可在密封条上均匀涂上*薄层硅油，注意勿溅落在玻璃光栅刻划面上。

（5） 为光栅尺传感器使用的可靠性，可每隔*定时间用乙醇混合液（各50%）清洗擦拭光栅尺面及指示光栅面，保持玻璃光栅尺面清洁。

（6） 光栅尺传感器严禁剧烈震动及摔打，以免破坏光栅尺，如光栅尺断裂，光栅尺传感器即失效了。

（7） 不要自行拆开光栅尺传感器，更不能任意改动主栅尺与副栅尺的相对间距，否则*方面可能破坏光栅尺传感器的*度；另*方面还可能造成主栅尺与副栅尺的相对摩擦，损坏铬层也就损坏了栅线，以而造成光栅尺报废。

（8） 应注意防止油污及水污染光栅尺面，以免破坏光栅尺线条纹分布，引起测量误差。

（9） 光栅尺传感器应尽量避免在有严重腐蚀作用的环境中工作，以免腐蚀光栅铬层及光栅尺表面，破坏光栅尺质量。