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原理

　　計(jì)量光柵是利用光柵的莫爾條紋現(xiàn)象來測量位移的。“莫爾”原出于法文Moire，意思是水波紋。幾百年前法國絲綢工人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)兩層薄絲綢疊在一起時，將產(chǎn)生水波紋狀花樣；如果薄綢子相對運(yùn)動，則花樣也跟著移動，這種奇怪的花紋就是莫爾條紋。一般來說，只要是有一定周期的曲線簇重疊起來，便會產(chǎn)生莫爾條紋。計(jì)量光柵在實(shí)際應(yīng)用上有透射光柵和反射光柵兩種；按其作用原理又可分為輻射光柵和相位光柵；按其用途可分為直線光柵和圓光柵。下面以透射光柵為例加以討論。　透射光柵尺上均勻地刻有平行的刻線即柵線，a為刻線寬，b為兩刻線之間縫寬，W=a+b稱為光柵柵距。目前國內(nèi)常用的光柵每毫米刻成10、25、50、100、250條等線條。光柵的橫向莫爾條紋測位移，需要兩塊光柵。一塊光柵稱為主光柵，它的大小與測量范圍相*；另一塊是很小的一塊，稱為指示光柵。為了測量位移，必須在主光柵側(cè)加光源，在指示光柵側(cè)加光電接收元件。當(dāng)主光柵和指示光柵相對移動時，由于光柵的遮光作用而使莫爾條紋移動，固定在指示光柵側(cè)的光電元件，將光強(qiáng)變化轉(zhuǎn)換成電信號。由于光源的大小有限及光柵的衍射作用，使得信號為脈動信號。如圖 1，此信號是一直流信號和近視正弦【SB-10T】的周期信號的疊加，周期信號是位移x的函數(shù)。每當(dāng)x變化一個光柵柵距W，信號就變化一個周期，信號由b點(diǎn)變化到b’點(diǎn)。由于bb’=W，故b’點(diǎn)的狀態(tài)與b點(diǎn)狀態(tài)*一樣，只是在相位上增加了2π。

　　信號處理

　　1、辨向原理 在實(shí)際應(yīng)用中，位移具有兩個方向，即選定一個方向后，位移有正負(fù)之分，因此用一個光電元件測定莫爾條紋信號確定不了位移方向。為了辨向，需要有 π/2相位差的兩個莫爾條紋信號。如圖2，在相距1/4條紋間距的位置上安放兩個光電元件，得到兩個相位差π/2的電信號u01和u02，經(jīng)過整形后得到兩個方波信號u01’和u02’。光柵正向移動時u01超前u02 90度，反向移動時u02超前u01 90度，故通過電路辨相可確定光柵運(yùn)動方向。

　　2、細(xì)分技術(shù) 隨著對測量精度要求的提高，以柵距為單位已不能滿足要求，需要采取適當(dāng)?shù)拇胧δ獱枟l紋進(jìn)行細(xì)分。所謂細(xì)分就是在莫爾條紋信號變化一個周期內(nèi)，發(fā)出若干個脈沖，以減少脈沖當(dāng)量。如一個周期內(nèi)發(fā)出n個脈沖，則可使測量精度提高n備，而每個脈沖相當(dāng)于原來柵距的1/n。由于細(xì)分后計(jì)數(shù)脈沖頻率提高了 n倍，因此也稱n倍頻。

　　通常用的有兩種細(xì)分方法：其一、直接細(xì)分。在相差1/4莫爾條紋間距的位置上安放兩個光電元件，可得到兩個相位差90o的電信號，用反相器反相后就得到四個依次相差90o的交流信號。同樣，在兩莫爾條紋間放置四個依次相距1/4條紋間距的光電元件，也可獲得四個相位差90o的交流信號，實(shí)現(xiàn)四倍頻細(xì)分。

　　集成電路

　　四倍頻集成電路QA740210同時具有辨相和四倍頻細(xì)分的功能，可將兩路正交的方波進(jìn)行四倍頻后產(chǎn)生兩路加、減計(jì)數(shù)信號，可送雙時鐘可逆計(jì)數(shù)器進(jìn)行加、減計(jì)數(shù)，也可直接送微型計(jì)算機(jī)（包括單片機(jī)）進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

　　1、特點(diǎn)：

　　⑴、數(shù)字化微分電路：4路微分信號脈寬由主頻周期決定，因此，是*的，而且可在很大范圍里方便地選擇。

　　⑵、臨界報(bào)警與過速報(bào)警兩檔速度提示：可在光柵運(yùn)動速度接近極限值時給出臨界報(bào)警信息，以便操作者及時控制光柵運(yùn)動快慢。在速度超過極限值時本電路將給出出錯信息。

　　⑶、零位控制：零位的設(shè)置將給操作者帶來許多方便，如故障斷電后的重新定位等。本電路有“到零位開始計(jì)數(shù)”和“到零位停止計(jì)數(shù)”，以及“與零位無關(guān)”三種工作模式。

　　⑷、片選：本電路設(shè)有片選端，可以構(gòu)成多標(biāo)數(shù)顯系統(tǒng)。

　　⑸、COMS工藝：輸入輸出的電壓電流與4000系列CMOS及LSTTL電路兼容。

Transcell S型稱重傳感器

BSS-100kg，BSS-200kg，BSS-250kg，BSS-500kg，BSS-750kg，BSS-1T，BSS-1.5T，BSS-2T，BSS-2.5T，BSS-5T，BSS-10T

BSS-ESH-200kg，BSS-ESH-250kg，BSS-ESH-500kg，BSS-ESH-750kg，BSS-ESH-1T，BSS-ESH-1.5T， BSS-ESH-2T，BSS-ESH-2.5T，BSS-ESH-5T，BSS-10T

BAB-5kg，BAB-7.5kg，BAB-10kg，BAB-15kg，BAB-20kg，BAB-30kg，BAB-50kg，BAB-75kg，BAB-100kg

BAB-5MT，BAB-7.5MT，BAB-10MT，BAB-15MT，BAB-20MT，BAB-30MT，BAB-50MT，BAB-75MT，BAB-100MT

BSA-50lb，BSA-100lb，BSA-250lb，BSA-25kg，BSA-50kg

BSSD-5T，BSSD-15T，BSSD-20T，BH-30T

Transcell輪輻式稱重傳感器

DBSL-2T,DBSL-3T,DBSL-5T,DBSL-10T,DBSL-20T,DBSL-30T,DBSL-60T,DBSL-100T

DBSL-XS-5T DBSL-XS-10T

DBST-30T，DBST-3T

DBSQ-20T，DBSQ-30T，DBSQ-50T

DBSQD-20t，DBSQD-30t，DBSQD-50t

回波分析原理

激光位移傳感器采用回波分析原理來測量距離以達(dá)到一定程度的精度。傳感器內(nèi)部是由處理器單元、回波處理單元、激光發(fā)射器、激光接收器等部分組成。激光位移傳感器通過激光發(fā)射器每秒發(fā)射一百萬個激光脈沖到檢測物并返回至接收器，處理器計(jì)算激光脈沖遇到檢測物并返回至接收器所需的時間，以此計(jì)算出距離值，該輸出值是將上千次的測量結(jié)果進(jìn)行的平均輸出。激光回波分析法適合于長距離檢測，但測量精度相對于激光三角測量法要低。