ไม้บรรทัดสเกลแบบออปติคัลสำหรับวัดระยะการเคลื่อนที่ความแม่นยำสูง

ไม้บรรทัดสเกล

ไม้บรรทัดสเกล หรือที่เรียกว่า ออปติคัลลิเนียร์เอนโค้ดเดอร์ เป็นเซ็นเซอร์ที่ใช้หลักการทางแสงในการวัดการเคลื่อนที่ด้วยความแม่นยำสูง มักใช้ในการวัดตำแหน่งเชิงเส้น การกระจัด และความเร็ว และนำไปใช้ในระบบเซอร์โวแบบวงปิดของเครื่องมือกล CNC สัญญาณเอาต์พุตการวัดเป็นพัลส์ดิจิทัล มีช่วงการตรวจจับกว้าง ความแม่นยำในการตรวจจับสูง และความเร็วในการตอบสนองที่รวดเร็ว ตามวิธีการผลิตและหลักการทางแสงที่แตกต่างกัน ไม้บรรทัดสเกลจะแบ่งออกเป็นแบบส่งผ่านและแบบสะท้อนแสง

ข้อมูลจำเพาะทั่วไป (รองรับการปรับแต่งแบบมืออาชีพ)

โครงสร้างพื้นฐานของไม้บรรทัดสเกล

ไม้บรรทัดสเกลโดยทั่วไปประกอบด้วยสองส่วนหลัก:

1. สเกลสเกล (ส่วนที่อยู่กับที่)

ไม้บรรทัดแก้วหรือโลหะที่มีเส้นสลักสม่ำเสมอ โดยมีระยะห่างระหว่างเส้นสลักที่เล็กมาก (ระดับไมโครเมตร)

2. หัวอ่าน (ส่วนที่เคลื่อนที่)

มีแหล่งกำเนิดแสง (LED), เซ็นเซอร์โฟโตอิเล็กทริก และวงจรประมวลผลสัญญาณอยู่ภายใน มันเคลื่อนที่ไปตามไม้บรรทัดสเกลด้วยการเคลื่อนที่เชิงกลและอ่านข้อมูลตำแหน่งแบบเรียลไทม์

หลักการทำงานของไม้บรรทัดสเกล

กล่าวโดยง่าย แกนหลักของไม้บรรทัดสเกลอาศัยหลักการทางแสง: เมื่อแสงผ่านเส้นสลักที่เป็นระเบียบ จะเกิดการเปลี่ยนแปลงเป็นคาบ (คล้ายกับ "แถบแสงและเงา") กระบวนการนี้สามารถเข้าใจได้ดังนี้:

1. แหล่งกำเนิดแสงส่องไปยังเส้นสเกลที่สลักไว้

2. แสงจะถูก "ตัด" โดยเส้นสลักออกเป็นสัญญาณแสงและเงาเป็นคาบ

3. เซ็นเซอร์โฟโตอิเล็กทริกรับการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้

4. ระบบแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า (พัลส์หรือปริมาณดิจิทัล)

5. สุดท้าย คำนวณการกระจัด ตำแหน่ง หรือความเร็ว

คุณสมบัติของไม้บรรทัดสเกล

1. ความแม่นยำสูงพิเศษ: ความละเอียดสามารถถึงระดับไมโครเมตรหรือแม้กระทั่งนาโนเมตร และใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์ CNC ระดับไฮเอนด์

2. ความสามารถในการตอบสนองแบบเรียลไทม์ที่แข็งแกร่ง: สามารถส่งสัญญาณตำแหน่งได้อย่างต่อเนื่องและเหมาะสำหรับระบบควบคุมแบบวงปิด

3. การวัดแบบไม่สัมผัส: ไม่มีการสึกหรอทางกล อายุการใช้งานยาวนาน และมีความเสถียรสูง

4. ความสามารถในการป้องกันการรบกวนที่ดี: การวัดด้วยแสงไม่ได้รับผลกระทบจากการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า และสัญญาณมีความเสถียรและเชื่อถือได้

สาขาการใช้งาน

ไม้บรรทัดสเกลถูกใช้ในอุปกรณ์เกือบทุกชนิดที่ "ต้องการการเคลื่อนที่ที่แม่นยำ" เช่น:

1. เครื่องมือกล CNC: การควบคุมแบบวงปิดตำแหน่ง

2. อุปกรณ์อัตโนมัติ: การกำหนดตำแหน่งที่แม่นยำ

3. อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์: การกำหนดตำแหน่งระดับนาโนเมตร

4. เครื่องมือทดสอบ: ระบบวัดความแม่นยำสูง

5. หุ่นยนต์: การป้อนกลับตำแหน่งแกนเชิงเส้น