光柵移動,莫爾條紋亮暗交替變化,光強度分布近似余弦曲線,由光電元件變?yōu)橥l率電壓信號,經(jīng)光柵位移—數(shù)字變換電路放大、整形、微分,輸出脈沖。每產(chǎn)生一個脈沖,就代表移動了一個柵距,通過對脈沖計數(shù)便可得到工作臺的移動距離。
一個光電元件→只能計數(shù),無法判斷移動方向。
如何辯向?
如何提高光柵檢測裝置的精度?
增加線紋密度,但制造較困難,成本高。采用倍頻的方法來提高光柵的分辨率。
在莫爾條紋的寬度內(nèi),放置四個光電元件,每隔1/4光柵柵距產(chǎn)生一個脈沖,一個脈沖代表移動了1/4柵距的位移,分辨精度可提高四倍,這就是四倍頻方案。
鑒向倍頻電路作用:辨向、細分,提高光柵的分辨力。
莫爾條紋原1個脈沖信號:0°、90°、180°、270°都有脈沖輸出,一個周期內(nèi)送出4個脈沖,分辨率提高4倍。分辨率取決于光柵柵距d和鑒向倍頻的倍數(shù)n,即:分辨率=d/n。
例6-1 光柵線紋密度50條/mm(柵距20μm),經(jīng)4倍頻處理后,線紋密度提高到200條/mm,工作臺每移動5μm送出一個脈沖,即分辨力為5μm,提高4倍。
例6-2 用光柵測量位移,光柵發(fā)出22500脈沖,測得距離為112.5mm,光柵的分辨率是多少?
光柵柵距
分辨率= d / n = 0.005/4 = 0.00125mm