海德漢光柵尺LS187C  ML 2840/1840/1740mm

下圖是一種光柵測量裝置的邏輯框圖。為了提高分辨率，線路采用了 4 倍頻的方案，在一個莫爾條紋節距內安裝了 4 只光電元件 ( 如硅光電池 ) ，每相鄰兩只的距離為 1／4 節距。則莫爾條紋每移動一個節距，光電元件將產生 4 個正弦、余弦信號，然后經過放大、整形為方波。再經微分電路獲得 4 個脈沖 (A'、B'、 C'、D') 。由于脈沖在方波的上升沿產生，為了使脈沖位于 0 、 90 、 180 、 270 的相位上，所以微分電路前必須反相一次，圖中 4 個方波 (A 、 B 、 C 、 D) 通過與門跟 4 個脈沖的邏輯組合為辨向線路，當正向運動時，通過與門 1-4 及或門 H 1 ，得 A'B+AD'+C'D+B'C 4 個脈沖輸出；當反向運動時，通過與門 5-8 及或門 H 2 得到 BC'+AB'+A'D+CD'4 個脈沖輸出。這樣，如果光柵的柵距為 0 ． 02mm ， 4 倍頻后每一個脈沖相當于 0 ． 005mm ，使分辨率提高 4 倍。另外，除 4 倍頻外，還有 8 倍頻、 10 倍頻、 20 倍頻等線路。例如，每毫米 100 線紋光柵， 10 倍頻后，其最小讀數值為 l μ m ，可用于精密機床的測量。

光柵檢測元件一般用玻璃制成，容易受外界氣溫的影響而產生誤差。而且灰塵、切屑、油污、水汽等容易侵入，使光學系統受到雜質的污染，影響光柵信號的幅值和精度，甚至因光柵的相對運動而損壞刻線。因此，光柵必須采用與機床材料膨脹系數接近的等玻璃材料，并且加強對光柵系統的維護和保養。測量精度較高的光柵都使用在環境條件較好的恒溫場所或進行密封。

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：

透射直線式光柵 如下圖所示。它是用光電元件把兩塊光柵移動時產生的明暗變化轉變為電流變化的方式。長光柵裝在機床移動部件上，稱之為標尺光柵；短光柵裝在機床固定部件上，稱之為指示光柵。標尺光柵和指示光柵均由窄矩形不透明的線紋和與其等寬的透明間隔組成。當標尺光柵相對線紋垂直移動時，光源通過標尺光柵和指示光柵再由物鏡聚焦射到光電元件上。若指示光柵的線紋與標尺光柵透明間隔*重合，光電元件接收到的光通量最小。若指示光柵的線紋與標尺光柵的線紋*重合，光電元件接收到的光通量最大。因此，標尺光柵移動過程中，光電元件接收到的光通量忽大忽小，產生了近似正弦波的電流。再用電子線路轉變為數字以顯示位移量。為了辨別運動方向，指示光柵的線紋錯開 1 ／ 4 柵距，并通過鑒向線路進行判別。

由于這種光柵只能透過單個透明間隔，所以光強度較弱，脈沖信號不強，往往在光柵線較粗的場合使用。