概述:
增量式与绝对式光栅尺,虽同为光栅测量原理,但在实际应用中却各具特色。增量式光栅尺通过测量光栅条纹的相对变化来得出移动距离,输出的是相对位置信息,需依赖前次测量值进行计算,故更适用于相对位置精度要求不高的场合,如机床数控反馈。而绝对式光栅尺则能直接输出物体的绝对位置信息,无需额外计算,精度高,是精密工具测量的理想选择。然而,绝对式光栅尺成本较高,结构复杂,对工作环境要求较高。反之,增量式光栅尺结构简单,成本低,但可能因计算而产生误差,且无法直接获取实际位置。因此,在选择时,需根据具体应用场景的精度要求、成本预算及工作环境来综合考虑。
光栅尺是用于测量位移的装置,增量式和绝对式是两种不同的工作方式。那它们的区别主要是在位置信息的获取方式上。增量式光栅尺应该是通过计算脉冲数来测量位移的,每次启动时需要回零,因为它只记录相对移动量,而绝对式光栅尺每个位置都有唯一的编码,不需要回零就能知道当前位置。工作原理。增量式可能由光栅尺和读数头组成,通过光栅的明暗变化产生脉冲信号。而绝对式使用更复杂的编码方式,比如二进制或格雷码,每个位置对应独特的编码。
优缺点方面,增量式的优点可能是结构简单、成本低,但缺点是需要每次回零,抗干扰能力差。绝对式则相反,成本高但无需回零,数据更可靠。应用场景的话,增量式适用于精度要求不高的场合,比如普通机床,而绝对式用于高精度或需要断电记忆的设备,比如数控机床或机器人。
一、增量式光栅尺
工作原理
通过光栅尺上的周期性刻线(明暗交替)与读数头的相对移动产生脉冲信号。
输出信号通常为相位差90°的A、B两路正交脉冲(用于判断方向)和一个Z相零位脉冲(用于复位参考点)。
位移量通过累计脉冲数量计算,每次断电后需重新回零(归零)以确定初始位置。
结构特点
优点
成本较低,适合预算有限的场景。
安装和维护相对简单。
高分辨率下仍能保持较高测量精度。
缺点
断电后位置丢失,重启需重新回零。
抗干扰能力较弱(脉冲丢失或干扰会导致累积误差)。
无法直接获取绝对位置,依赖初始参考点。
典型应用
二、绝对式光栅尺
工作原理
结构特点
优点
断电后位置不丢失,开机即用。
抗干扰能力强(直接读取数字信号,无累积误差)。
适用于复杂环境和高可靠性要求的场景。
缺点
成本较高,编码技术复杂。
安装调试难度较大(需匹配编码协议)。
分辨率受编码位数限制(高分辨率需更复杂设计)。
典型应用
三、关键对比
对比项 | 增量式光栅尺 | 绝对式光栅尺 |
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位置获取 | 需回零,计算脉冲累计位移 | 直接读取绝对编码,无需回零 |
抗干扰能力 | 弱(易受脉冲丢失影响) | 强(数字信号直接传输) |
断电记忆 | 位置丢失,需重新回零 | 位置永久存储,无需初始化 |
成本 | 低 | 高(编码技术复杂) |
适用场景 | 低成本、简单环境 | 高可靠性、复杂环境 |
四、选择建议
通过理解两者的差异,可根据具体需求(如成本、环境、精度)选择合适的光栅尺类型。