光(guang)柵(zha)尺(chi)是(shi)壹(yi)種高(gao)精(jing)度(du)測(ce)量(liang)裝置,廣泛應(ying)用(yong)於(yu)機床、數(shu)控(kong)機械(xie)、半(ban)導體設(she)備等(deng)領(ling)域(yu)。它(ta)通(tong)過(guo)利用(yong)光學原(yuan)理和(he)編(bian)碼(ma)規律,實現對位(wei)置、長度(du)等(deng)物(wu)理量的精(jing)確(que)測量(liang)。本文(wen)將(jiang)介紹光柵(zha)尺(chi)的原(yuan)理、特(te)點(dian)以及(ji)應(ying)用(yong)領域(yu)。
光(guang)柵(zha)尺(chi)的基本原(yuan)理是(shi)利用(yong)光學幹涉(she)的原(yuan)理進行(xing)測量。光(guang)柵(zha)尺(chi)由壹(yi)個(ge)玻(bo)璃底板和(he)上(shang)面(mian)的光柵(zha)條(tiao)組成(cheng)。光(guang)柵(zha)條(tiao)上(shang)的等(deng)距(ju)離的刻(ke)痕形成了壹(yi)個(ge)周(zhou)期性的光透(tou)過(guo)和(he)光(guang)阻(zu)擋區(qu)域(yu),當(dang)通(tong)過(guo)這(zhe)個(ge)光柵(zha)時(shi),光(guang)將(jiang)發(fa)生(sheng)幹涉(she),形(xing)成明暗(an)相(xiang)間的光斑。
在測(ce)量(liang)時(shi),光(guang)柵(zha)尺(chi)與(yu)被測(ce)物(wu)件(jian)壹(yi)起移動,光柵(zha)尺(chi)上(shang)的光斑也會(hui)隨(sui)之(zhi)移動。通(tong)過(guo)光電(dian)傳感(gan)器接收(shou)到移動的光斑,並轉換為(wei)電(dian)信(xin)號(hao),進而計算出被測(ce)物(wu)件(jian)的位(wei)移或(huo)長度(du)值(zhi)。光(guang)柵(zha)尺(chi)可(ke)以(yi)實現微米級、甚(shen)至(zhi)亞(ya)微米級的測量(liang)精(jing)度(du)。
光(guang)柵(zha)尺(chi)具(ju)有的測量(liang)精(jing)度(du),能夠滿(man)足(zu)對於(yu)微小位(wei)移的要求(qiu)。通(tong)常情況(kuang)下(xia),光柵(zha)尺(chi)的測量(liang)精(jing)度(du)可(ke)以(yi)達(da)到幾個(ge)亞(ya)微米。具(ju)有良(liang)好(hao)的穩(wen)定(ding)性,不(bu)受(shou)溫(wen)度(du)、濕度等(deng)環(huan)境因素的影響(xiang)。它在長時(shi)間使用(yong)中能夠保(bao)持較為(wei)恒定(ding)的測量(liang)精(jing)度(du)。光(guang)柵(zha)尺(chi)的讀取速度(du)非常快(kuai),能夠實現實時(shi)的測量(liang)和(he)監(jian)控(kong)。這(zhe)使(shi)得(de)在高(gao)速運動的設(she)備上也(ye)能夠進行(xing)精(jing)確(que)的位(wei)置判定(ding)和(he)控(kong)制(zhi)。光(guang)柵(zha)尺(chi)的測量(liang)過(guo)程是(shi)非(fei)接觸式(shi)的,沒有(you)接觸摩擦,避(bi)免(mian)了(le)測(ce)量誤(wu)差和(he)磨(mo)損(sun)。
光柵(zha)尺(chi)在工(gong)業領域(yu)中(zhong)有著廣(guang)泛的應(ying)用(yong),以下(xia)是幾個(ge)主(zhu)要(yao)應(ying)用(yong)領域(yu):
光(guang)柵(zha)尺(chi)被(bei)廣(guang)泛應(ying)用(yong)於(yu)機床上,可(ke)用(yong)於(yu)實時(shi)測(ce)量(liang)機(ji)床的位(wei)置、導向(xiang)精(jing)度(du)等(deng)參(can)數(shu),以(yi)保(bao)證(zheng)加(jia)工(gong)的精(jing)度(du)和(he)質(zhi)量。在數(shu)控(kong)機械(xie)中,光(guang)柵(zha)尺(chi)常用(yong)於(yu)測量(liang)工(gong)作臺、導軌(gui)的位(wei)移和(he)位(wei)置,以實現高(gao)精(jing)度(du)的加(jia)工(gong)和(he)定(ding)位(wei)。光柵(zha)尺(chi)在制(zhi)造業(ye)中(zhong)的應(ying)用(yong)非常廣(guang)泛。例(li)如(ru),用(yong)於(yu)測量(liang)半(ban)導體設(she)備、電(dian)子(zi)元(yuan)件(jian)的尺寸精(jing)度(du),保(bao)障(zhang)產(chan)品(pin)的質(zhi)量和(he)可(ke)靠(kao)性。
科學實驗和(he)研究(jiu)中(zhong),光柵(zha)尺(chi)用(yong)於(yu)測量(liang)微小的位(wei)移和(he)長度(du)變化(hua),如(ru)光學幹涉(she)實驗、材(cai)料(liao)力學性能測(ce)試(shi)等(deng)。
光(guang)柵(zha)尺(chi)作(zuo)為(wei)壹(yi)種高(gao)精(jing)度(du)測(ce)量(liang)工(gong)具(ju),已(yi)經(jing)成為(wei)現代(dai)制(zhi)造業(ye)中(zhong)*重(zhong)要(yao)設(she)備。它的高(gao)精(jing)度(du)、高(gao)穩(wen)定(ding)性以(yi)及(ji)快速響(xiang)應(ying)的特點(dian),使其在機(ji)械(xie)加(jia)工(gong)、自(zi)動化(hua)控(kong)制(zhi)等(deng)領(ling)域(yu)發(fa)揮著重(zhong)要(yao)作(zuo)用(yong)。隨著技術的進步,光柵(zha)尺(chi)的應(ying)用(yong)將會(hui)更(geng)加(jia)廣(guang)泛,帶(dai)來更(geng)高(gao)的測量(liang)精(jing)度(du)和(he)更(geng)高(gao)效的生產(chan)方式(shi)。