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- 1、磁栅尺的工作原理与应用：光栅尺与磁栅尺
- 2、磁栅尺的工作原理与应用，磁栅尺读数头的特点及使用注意事项
1、磁栅尺的工作原理与应用：光栅尺与磁栅尺
光栅尺：利用光的干涉和衍射原理制作而成的传感器。当两块栅距相同的光栅叠放在一起，同时让线纹构成一微小角度，这时在平行光照射下，与刻线垂直方向上就能看到对称分布的明暗相间的条纹，称为莫尔条纹，因此莫尔条纹是光的衍射和干涉作用的总效果。当光栅移动一个小栅距时，莫尔条纹随之移动一个条纹间距，这样，我们测量莫尔条纹的宽度就比测量光栅线纹宽度容易的多。此外，由于每条莫尔条纹都是由许多光栅线纹的交点组成，当线纹中有一条线纹有误差时（间距不等或倾斜），这条有误差的线纹和另一光栅线纹的交点位置将产生变化。但是，一条莫尔条纹是由许多光栅线纹交点组成，因此，一个线纹交点位置的变化，对于一条莫尔条纹来讲其影响就非常小了，所以莫尔条纹可以起到放大和平均的作用。
磁栅尺：利用磁极的原理制作而成的传感器。基尺是被均匀磁化的钢带。S和N极均匀间隔排列在钢带上，通过读数头读取S，N极的变化来记数。
传统的光栅尺码盘的材料有玻璃、金属、塑料，玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线，其热稳定性及精度可以达到普通标准、一般要求，但容易碎。金属码盘直接以通和不通刻线，不易碎，但由于金属有一定的厚度，精度就有限制，其热稳定性就要比玻璃码盘差一个数量级。塑料码盘是经济型的，其成本低，精度和耐高温达不到高要求。
而磁栅尺采用磁电式设计，通过磁感应器件、利用磁场的变化来产生和提供转子的绝对位置，利用磁器件代替了传统的码盘，弥补了光电编码器的这一些缺陷，更具抗震、耐腐蚀、耐污染、性能可靠高、结构更简单。
光栅尺以精度见长，量程在长度0---3米范围性价比有明显优势，应用如金属切削机床、线切割、电火花、测量光学投影仪等等。因光栅尺生产工艺的原因，若测量长度超过5米，生产制造将很困难（两块玻璃尺要45°斜角对接以增加长度，用于玻璃尺镀铬机空间有限），价格会很贵。同等情况下进口光栅对工作环境的要求很高
磁栅尺以耐水耐油污耐粉尘耐震动性见长，长度在2米以上性价比优势愈加明显，并且长度越长优势越明显。磁栅尺的量程可达30米。在大型金属切削机床如大的镗床、铣床，水下测量，木材石材加工机床（工作环境粉尘很重），金属板材压轧设备（大型成套设备）等应用方面有明显优势。
2、磁栅尺的工作原理与应用，磁栅尺读数头的特点及使用注意事项
磁栅尺又称磁尺，是一种采用电磁方法记录磁波数目位置的检测装置，对使用环境的条件要求较低，对周围磁场的抗干扰能力较强，在油污、粉尘较多的地方使用有较好的稳定性。
磁栅尺的工作原理是磁电转换，为保证磁头有稳定的输出信号幅度，考虑到空气的磁阻很大，故磁栅尺与磁头之间不允许存在较大和可变的间隙，最好是接触式的。为此带型磁栅在工作时磁头是压入于磁带上的，这样即时带面有些不平整，磁头与磁带也能良好的接触。线型磁栅的磁栅尺和磁头之间约有0.01mm的间隙，由于装配和调整不可能达到理想状态，故实际上线型磁栅也处于准接触式的工作状态。
磁栅尺也是一种用于检测位移的传感器，它的价格低于光栅尺，具有制作简单，易于安装，调整方便，测量范围宽（0.001mm-十几米），抗干扰能力强等一系列优点。目前可实现测量分辨率1-10um，系统精度±0.001mm/m。而且磁栅尺价格也较亲民。
磁栅尺是利用磁栅与磁头的磁作用进行测量的位移传感器，成本较低且便于安装和使用。当需要时，可将原来的磁信号（磁栅）抹去，重新录制。还可以安装在机床上后再录制磁信号，可以消除安装误差和机床本身的几何误差。
磁栅尺的重要特点有两个：一个是磁栅尺与磁头处于接触式的工作状态。磁栅的工作原理是磁电转换，考虑到空气的磁阻很大，为保证磁头有稳定的输出信号幅度，所以磁栅尺与磁头之间不允许存在较大和可变的间隙，最好是接触式的。为此带型磁栅在工作时磁头是压入于磁带上的，这样即使带面有些不平整，磁头与磁带也能良好的接触。线型磁栅的磁栅尺和磁头之间约有0.01mm的间隙，由于装配和调整不可能达到理想状态，故实际上线型磁栅也处于准接触式的工作状态。
阿童木磁栅尺读数头产品小巧而精致，方便小空间安装，采用全金属外壳设计，全进口高柔耐磨屏蔽电缆，抗干扰软硬件电路设计使用时可靠性能加倍提升；高分辨率精度可选1um，5um，10um亦可按客户要求定制，被测量装置平行安装，无机械转换误差，耐受油污，液体，灰尘，振动等复杂恶劣的工作环境。
在使用磁栅尺的时候，应注意以下几点：
1.供电电压稳定（如果这时的显示波动幅度不超过波动电压的波动幅度，电子尺就属于正常）。
2.供电电源要有足够的容量。如果电源容量太小，容易发生如下情况：合模运动会导致射胶电子尺显示跳动，或熔胶运动会导致合模电子尺的显示波动。特别是电磁阀驱动电源于电子尺供电电源在一起时容易出现上述情况，严重时可以用万用表的电压档测量到电压的波动。如果在排除了静电干扰、高频干扰，对中性不好的情况下仍不能解决问题，也可以怀疑是电源的功率偏小。
3.静电干扰和调频干扰很容易使电子尺显示数字跳动。
4.安装对中性要好（如果出现数字跳动，一定要对角度和平行度进行调整）。
5.对于使用时间过久的磁栅尺（如果出现很多的杂质，有油水混合物，会影响电刷的接触电阻，导致显示数字跳动，可以初步推断是磁栅尺本身的早期损坏）。
6.出现不显示数据，或者是有规律的在某一点显示数据跳动，出现这种情况，要及时检查连接线绝缘是否有破损并与机器的金属外壳有规律的接触引发的对地短路。
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