
【計】 horizontal raster count
橫向光栅計數(Horizontal Grating Counting)是一種基于光學原理的高精度位移測量技術,廣泛應用于精密制造、數控機床和坐标測量機等領域。其核心是通過檢測光栅尺上明暗交替的莫爾條紋信號變化,實現對物體橫向(水平方向)位移的精确計量。
漢英對照
綜合釋義:橫向光栅計數(Transverse Grating Counting)是通過光電傳感器捕捉光栅尺橫向位移時生成的周期性光信號,并轉換為電脈沖進行計數的測量方法。
工作原理
光栅尺由标尺光栅(主尺)和指示光栅(副尺)組成。當兩者相對橫向移動時,因刻線幹涉産生莫爾條紋(Moiré Fringe)。光電傳感器将條紋明暗變化轉換為正弦電信號,經電路整形為方波脈沖。每個脈沖對應光栅尺的一個栅距位移(通常為微米級),通過累計脈沖數即可計算位移量。
精度與分辨率
精度取決于光栅刻線密度(如每毫米100~4000線),分辨率可達亞微米級(0.1 μm)。高精度光栅采用細分技術,對單個脈沖信號進行多倍電子插值,進一步提升分辨率。
信號處理流程
$$
begin{aligned}
&text{光信號 → 光電轉換 → 放大整形 → 脈沖計數 → 位移輸出}
end{aligned}
$$
其中,方向判别通過相位差90°的兩路信號(A/B相)實現,結合辨向電路識别移動方向。
《精密測量技術手冊》(中國機械工業出版社,2018)第4章詳述光栅信號處理與誤差補償。
ISO 24698:2019《光學編碼器性能測試方法》定義光栅計數系統的精度評定标準。
清華大學精密儀器系論文《高分辨率光栅信號細分技術》(《光學精密工程》,2020)分析電子細分算法的優化路徑。
說明:因未搜索到可驗證的線上資源,本文未提供具體網頁鍊接。參考文獻基于光栅測量領域的經典著作與标準文件,建議通過學術數據庫(如IEEE Xplore、CNKI)檢索相關文獻獲取進一步細節。
橫向光栅計數是光栅技術中的一種應用方式,主要用于測量或記錄光栅在橫向(即與光栅刻線垂直方向)上的位移或運動次數。以下是具體解釋:
光栅的基本結構
光栅由大量等寬、等間距的平行狹縫組成,通常刻在玻璃或金屬表面。其核心原理是通過光的衍射或折射效應,将光信號轉換為可測量的物理量(如位移、速度等)。
橫向光栅的定義
“橫向”指光栅刻線的排列方向與測量方向垂直。例如,若光栅刻線為豎直方向,則橫向運動為水平方向。這種設計常用于檢測物體在橫向上的位移變化。
計數原理
當光栅與被測物體一起移動時,透過的光強會因光栅刻線的遮擋與透光交替變化,形成周期性光信號。通過光電傳感器捕捉這些信號變化,每經過一個光栅周期(即相鄰兩條刻線間距)便産生一個脈沖信號,最終通過統計脈沖數實現位移量的計算。
應用場景
橫向光栅計數常見于精密儀器(如數控機床、光學編碼器)中,用于高精度位置檢測。例如,機床工作台的橫向移動可通過光栅計數實現微米級精度控制。
補充說明:光栅的計數精度與刻線密度直接相關,高密度光栅(如每毫米數千條刻線)可顯著提升分辨率。實際應用中需結合光電信號處理技術,以消除環境幹擾并提高穩定性。
【别人正在浏覽】