heidenhain海德汉光栅尺LIF401精度0.01 µm

光电扫描原理

大多数海德汉公司的光栅尺或编码器都用 光电扫描原理。光电扫描测量基准是非接 触式扫描，因此无磨损。这种光电扫描方 法能检测到非常细的线条，通常不超过几 微米宽，而且能生成信号周期很小的输出 信号。 测量基准的栅距越小，光电扫描的衍射现 象越严重。

海德汉直线光栅尺采用两种扫 描方法：

• 成像扫描原理用于10 µm至200 µm的栅 距。

• 干涉扫描原理用于栅距4 µm甚至更小栅 距的光栅。

成像扫描原理 简单地说成像扫描原理

是用透射光生成信 号：两个具有相同或相近栅距的光栅尺与 扫描掩码彼此相对运动。扫描掩膜的基体 是透明的，而作为测量基准的光栅可以是 透明的也可以是反射的。

当平行光穿过一个光栅时，在一定距离处 形成明/暗区。具有相同或相近栅距的扫描 光栅就在这个位置处。当两个光栅相对运 动时，穿过光栅尺的光得到调制：如果狭 缝对齐，光线通过。如果一个光栅的刻线 与另一个光栅的狭缝对齐，光线无法通过。 光电池将这些光强变化转化成电信号。特殊 结构的扫描掩膜将光强调制为近正弦输出 信号。栅距越小，扫描掩膜和光栅尺带间 的间距越小，公差越严。如果对10 µm或 更大栅距的编码器进行成像扫描，允许的 编码器安装公差相对较大。

LIC和LIDA系列直线光栅尺为成像扫描。

干涉扫描原理

干涉扫描原理是利用精细光栅的衍射和干 涉形成位移的测量信号。

阶梯状光栅用作测量基准：高度0.2 µm的 反光线刻在平反光面中。光栅尺带的前方 是扫描掩膜，其栅距与光栅尺带的栅距相 同，是透射相位光栅。

光波照射到扫描掩膜时，光波被衍射为三 束光强近似的光：-1、0和+1。光栅尺带 衍射的光波中，反射的衍射光中光强qiang 的光束为+1和-1。这两束光在扫描掩膜的 相位光栅处再次相遇，又一次被衍射和干 涉。它也形成三束光，并以不同的角度离 开扫描掩膜。光电池将这些交变的光强信 号转化成电信号。

扫描掩膜与光栅尺带的相对运动使*级 的衍射光产生相位移：当光栅移过一个栅 距时，前一级的+1衍射光在正方向上移过 一个光波波长，-1衍射光在负方向上移过 一个光波波长。由于这两个光波在离开扫 描光栅时将发生干涉，光波将彼此相对移 动两个光波波长。也就是说，相对移动一 个栅距可以得到两个信号周期。

例如，干涉光栅尺的栅距一般为8 µm、 4 µm甚至更小。其扫描信号基本没有高次 谐波，能进行高倍频细分。因此，这些光 栅尺特别适用于小测量步距和高精度应 用。尽管如此，其相对宽松的安装公差使 它可用于许多应用。

LIP、LIF和PP直线光栅尺采用干涉扫描 法。

heidenhain海德汉光栅尺LIF401精度0.01 µm

LIF 471，LIF 481 安装简单的增量式直线光栅尺

• 测量步距1 µm至0.01 µm

• 用限位开关和零位轨检测位置

• 玻璃光栅尺，背胶固定

• 由光栅尺和读数头组成

• 高真空版（参见产品信息样本）

如有需要详情，请见：heidenhain海德汉光栅尺LIF401精度0.01 µm