海德漢光柵尺LS187C  ML 2840/2040/1840mm

光柵讀數頭由光源、指示光柵和光電元件組合而成，是光柵與電學系統轉換的部件。讀數頭的結構形式很多，但就光路分，有以下幾種。

1) 分光讀數頭 其原理如下圖所示，從光源 Q 發出的光，經透鏡 L l ，照射到光柵 G 1 、 G 2 上，形成莫爾條紋，由透鏡 L 2 聚焦，并在焦平面上安置光電元件 P 接受莫爾條紋的明暗信號。這種光學系統是莫爾條紋光學系統的基本型。光柵刻線截面為鋸齒形，光源 Q 的傾角是根據光柵材料的折射率與入射光的波長確定的。

這種光柵的柵距較小 (0 ． 004mm ) ，因此兩光柵之間的間隙也小，主要用在高精度坐標鏜床和精密測量儀器上。

2) 垂直入射讀數頭 這種讀數頭主要用于每毫米 25~125 條刻線的玻璃透射光柵系統，如下圖所示，從光源 Q 經透鏡 L 使光束垂直照射到標尺光柵 G l ，然后通過光柵 G 2 由光電元件 P 接收。兩塊光柵的距離 t 根據有效光波的波長和光柵柵距 W 決定，即 t=W 2 ／ λ 。使用時再作微量調整。

3) 反射讀數頭 這種讀數頭主要用于每毫米 25-50 條線紋以下的反射光柵系統。如下圖所示，光源經透鏡 L l 得到平行光，并以對光柵法向面為 β 的入射角 ( 一般為 30 0 ) 投射到標尺光柵 G 1 的反射面上，反射回來的光束先通過指示光柵 C 2 形成莫爾條紋，然后經過透鏡 L 2 使光電元件 P 接收信號。

上述光柵只能用于增量式測量方式，有的光柵讀數頭設有一個絕對零點，當停電或其他原因記錯數字時，可以重新對零。它是在兩光柵上分別有一小段光柵，當這兩小段光柵重合時發出零位信號，并在數字顯示器中顯示。

LS187C系列增量式光柵尺常規型號部分舉例：

LS 187C 140 3.0 C001 .. I 4ZS14 ~1Vpp 2F 01 .. 527392-01
LS 187C 240 3.0 C001 .. I 4ZS14 ~1Vpp 2F 01 .. 527392-02
LS 187C 340 3.0 C001 .. I 4ZS14 ~1Vpp 2F 01 .. 527392-03
LS 187C 440 3.0 C001 .. I 4ZS14 ~1Vpp 2F 01 .. 527392-04
LS 187C 540 3.0 C001 .. I 4ZS14 ~1Vpp 2F 01 .. 527392-05
LS 187C 640 3.0 C001 .. I 4ZS14 ~1Vpp 2F 01 .. 527392-06
LS 187C 740 3.0 C001 .. I 4ZS14 ~1Vpp 2F 01 .. 527392-07
LS 187C 840 3.0 C001 .. I 4ZS14 ~1Vpp 2F 01 .. 527392-08
LS 187C 940 3.0 C001 .. I 4ZS14 ~1Vpp 2F 01 .. 527392-09
 

光柵的主要技術參數： 分辨率：表征的測量精度，有5.0um ，1.0um ,0.5um ,0.1um 輸出波形：方波和正弦波兩種。 按控制的形式：數字量和模擬量，要與控制器匹配。 測量周期：沒測一次所需的時間 測量長度：可以應許的測量范圍 測量方式：絕對值和識字增量坐標 使用溫度：5----45度 供電電源：一般為
+5+5%，電流大小為120mA 最大移動速度：要大于要求值 最小時鐘頻率：要保證控制器的頻率高于要求值。

LS187C系列光柵尺參數表：

海德漢公司用于數控機床的直線光柵尺幾乎可以適應任何應用。它是所有進給軸為伺服控制環控制的機器和設備的*，例如銑床、加工中心、鏜床、車床和磨床。直線光柵尺的動態性能優點，允許的運動速度高，沿測量方向的加速性能使其不僅能滿足常規軸高動態性能要求，也能滿足直接驅動電機的高動態性能要求。
HEIDENHAIN也提供其它應用所需的直線
光柵尺，例如
• 手動操作機床
• 沖壓機和彎板機
• 自動化生產設備

包裝細節圖展示以及使用說明：

LS187C光柵尺實物圖：

產品細節圖展示：

在光柵檢測裝置中，將光源來的平行光調制后作用于光電元件上，從而得到與位移成比例的電信號。當光柵移動時，從光電元件上將獲得一正弦電流。若僅用一個光電元件檢測光柵的莫爾條紋變化信號，只能產生一個正弦波信號用作計數，不能分辨運動方向。

為了辨別方向，如下圖 (a) 所示，安置兩只光電元件 ( 或設置兩個狹縫 S 1 、S 2，讓光線透過它們分別為兩個光電元件接受 ) ，彼此相距 1／4 節距。當光柵移動時，從兩只光電元件分別得到正弦和余弦的電流波形，如下圖 (b) 所示。由于莫爾條紋通過光電元件的時間不同，兩信號將有 90 0 或 1／4 周期的相位差。而信號的超前與落后，取決于光柵的移動方向。這樣，兩信號經過放大整形和微分等電子判向電路，即可判別它們的超前與落后，從而判別了機床的運動方向。例如，當標尺光柵向右運動時，莫爾條紋向上移動，信號 ID2 超前 1／4 周期，反之，當標尺光柵向左移動時，莫爾條紋向下移動，信號 ID 1 超前 1／4 周期。