光(guāng)電(diàn)掃描(miáo)原理(lǐ)

大多數(shù)海(hǎi)德(dé)漢公司的光柵(zhà)尺(chǐ)或(huò)編碼(mǎ)器(qì)都(dū)用(yòng) 光(guāng)電(diàn)掃描原(yuán)理
。光電掃(sǎo)描(miáo)測量基準是非(fēi)接(jiē) 觸式(shì)掃(sǎo)描(miáo)，因(yīn)此無磨損
。這(zhè)種光電(diàn)掃描方 法能檢測到非常細的(dí)綫條(tiáo)，通常不超(chāo)過幾 微米寬，而且能生成信(xìn)號周期很小(xiǎo)的輸出 信號
。 測(cè)量基(jī)準的柵距越(yuè)小，光電掃描的衍射現 象越嚴(yán)重(zhòng)
。

海德漢(hàn)直綫(xiàn)光(guāng)柵尺(chǐ)采用(yòng)兩種掃(sǎo) 描方(fāng)法
：

• 成像掃(sǎo)描原(yuán)理(lǐ)用於(yú)10 µm至200 µm的柵 距(jù)
。

• 幹(gān)涉掃(sǎo)描原理用於(yú)柵距(jù)4 µm甚(shèn)至(zhì)更小(xiǎo)柵 距的(dí)光柵(zhà)
。

成(chéng)像掃(sǎo)描(miáo)原理(lǐ) 簡單(dān)地(dì)說成像掃(sǎo)描(miáo)原(yuán)理

是用透(tòu)射(shè)光生成(chéng)信 號
：兩個(gè)具(jù)有(yǒu)相(xiāng)同或(huò)相近(jìn)柵(zhà)距的(dí)光(guāng)柵尺與 掃描掩碼彼(bǐ)此相(xiāng)對運(yùn)動(dòng)
。掃(sǎo)描(miáo)掩膜(mó)的基(jī)體(tǐ) 是透明的，而(ér)作(zuò)為測量基準的光柵可(kě)以是 透明的也可以是反(fǎn)射的
。

當平(píng)行(háng)光穿(chuān)過一個光柵(zhà)時，在一定(dìng)距離處(chǔ) 形(xíng)成明/暗區
。具有相(xiāng)同或相近柵距(jù)的掃(sǎo)描 光柵(zhà)就(jiù)在(zài)這(zhè)個(gè)位(wèi)置處
。當兩個(gè)光柵(zhà)相對運 動時(shí)，穿過(guò)光柵(zhà)尺的光得(dé)到調(tiáo)製(zhì)
：如(rú)果(guǒ)狹 縫對齊，光(guāng)綫(xiàn)通過
。如果(guǒ)一(yī)個(gè)光柵的刻綫 與(yǔ)另(lìng)一個(gè)光柵的(dí)狹縫(féng)對齊(qí)，光綫(xiàn)無(wú)法(fǎ)通(tōng)過
。 光電(diàn)池(chí)將(jiāng)這(zhè)些光強變化轉化成電信號
。特殊(shū) 結構(gòu)的掃(sǎo)描(miáo)掩(yǎn)膜(mó)將(jiāng)光(guāng)強調(tiáo)製(zhì)為(wéi)近正(zhèng)弦輸(shū)出 信(xìn)號(hào)
。柵距越(yuè)小(xiǎo)，掃描掩膜(mó)和光(guāng)柵尺帶(dài)間(jiān) 的間(jiān)距(jù)越小，公差越嚴(yán)
。如果對10 µm或 更大柵(zhà)距(jù)的(dí)編碼器進行成像掃描，允(yǔn)許(xǔ)的 編碼器安(ān)裝公(gōng)差相對(duì)較(jiào)大
。

LIC和(hé)LIDA係列直(zhí)綫光柵(zhà)尺(chǐ)為成像(xiàng)掃(sǎo)描(miáo)
。

幹(gān)涉掃(sǎo)描(miáo)原理

幹(gān)涉掃描原理是(shì)利用(yòng)精細光柵(zhà)的衍射和(hé)幹 涉形成(chéng)位(wèi)移的(dí)測(cè)量信號(hào)
。

階(jiē)梯狀(zhuàng)光(guāng)柵用(yòng)作測量(liáng)基準
：高(gāo)度0.2 µm的 反光(guāng)綫(xiàn)刻在平(píng)反(fǎn)光(guāng)麵中(zhōng)
。光柵尺帶的(dí)前(qián)方 是掃描掩(yǎn)膜(mó)，其柵距(jù)與光(guāng)柵尺帶的柵距相 同(tóng)，是透射相(xiāng)位光(guāng)柵(zhà)
。

光波照(zhào)射到(dào)掃描掩膜時(shí)，光波(bō)被衍射為三 束(shù)光強(qiáng)近(jìn)似(sì)的(dí)光(guāng)
：-1，0和(hé)+1
。光柵(zhà)尺帶 衍射的(dí)光(guāng)波(bō)中(zhōng)，反射(shè)的衍(yǎn)射光(guāng)中(zhōng)光強qiang 的光束(shù)為+1和-1
。這兩束光在掃(sǎo)描掩膜的 相位光柵(zhà)處(chǔ)再(zài)次相(xiāng)遇，又一(yī)次(cì)被(bèi)衍射(shè)和幹(gān) 涉(shè)
。它也(yě)形成三束光(guāng)，並(bìng)以不同(tóng)的角度(dù)離 開掃(sǎo)描(miáo)掩(yǎn)膜
。光電池(chí)將這(zhè)些交(jiāo)變的光強(qiáng)信 號(hào)轉化成電信號(hào)
。

掃(sǎo)描掩(yǎn)膜與光柵尺帶的相(xiāng)對運動(dòng)使*級(jí) 的(dí)衍(yǎn)射光產生相位(wèi)移(yí)
：當光柵移(yí)過一(yī)個柵 距(jù)時，前(qián)一(yī)級的(dí)+1衍射光(guāng)在(zài)正方向上移過 一(yī)個光波波長，-1衍射光(guāng)在負方向(xiàng)上移(yí)過 一(yī)個(gè)光波波長
。由於(yú)這(zhè)兩(liǎng)個光(guāng)波在離(lí)開(kāi)掃(sǎo) 描(miáo)光(guāng)柵(zhà)時(shí)將發生(shēng)幹(gān)涉，光波將彼(bǐ)此(cǐ)相對移 動(dòng)兩個光(guāng)波波(bō)長
。也就是說(shuō)，相(xiāng)對移(yí)動一(yī) 個柵距可(kě)以得到兩個(gè)信(xìn)號周(zhōu)期(qī)
。

例如，幹涉(shè)光柵(zhà)尺(chǐ)的柵(zhà)距(jù)一般為8 µm， 4 µm甚至(zhì)更小(xiǎo)
。其(qí)掃描(miáo)信(xìn)號基(jī)本沒(méi)有高(gāo)次(cì) 諧波，能(néng)進行高倍頻(pín)細(xì)分(fēn)
。因此(cǐ)，這些光(guāng) 柵尺特(tè)別適(shì)用於(yú)小(xiǎo)測量(liáng)步(bù)距(jù)和(hé)高精(jīng)度應(yīng) 用
。盡管(guǎn)如(rú)此，其(qí)相對(duì)寬鬆的安裝(zhuāng)公差使(shǐ) 它可(kě)用於(yú)許多(duō)應用
。

LIP，LIF和PP直綫(xiàn)光(guāng)柵(zhà)尺(chǐ)采用(yòng)幹涉掃描 法(fǎ)
。

heidenhain海(hǎi)德漢(hàn)光(guāng)柵(zhà)尺LIF401精度0.01 µm

LIF 471，LIF 481 安裝(zhuāng)簡單的增量式直(zhí)綫光(guāng)柵尺(chǐ)

• 測量步距(jù)1 µm至0.01 µm

• 用限(xiàn)位開關(guān)和(hé)零(líng)位軌(guǐ)檢測位置(zhì)

• 玻璃光柵尺，背膠(jiāo)固定(dìng)

• 由(yóu)光(guāng)柵尺(chǐ)和讀數頭組成

• 高真(zhēn)空(kōng)版（參(cān)見產(chǎn)品信(xìn)息(xī)樣本）

如(rú)有需要(yào)詳情，請見
：heidenhain海(hǎi)德漢光(guāng)柵(zhà)尺(chǐ)LIF401精(jīng)度0.01 µm