光柵尺輸出的是什么信號(hào)

儀器工坊

光柵尺的輸出信號(hào)類型取決于其設(shè)計(jì)原理（增量式或絕對(duì)式），具體如下：
一、增量式光柵尺
1、輸出信號(hào)：
- A/B 兩相脈沖信號(hào)：
- 兩個(gè)相位差90°的方波脈沖（A和B信號(hào)），用于判斷運(yùn)動(dòng)方向（通過A/B的相位順序區(qū)分正反向）。
- 示例：A相超前B相時(shí)為正向運(yùn)動(dòng)，B相超前A相時(shí)為反向運(yùn)動(dòng)。
- Z 參考信號(hào)（零位信號(hào)）：
- 每轉(zhuǎn)一圈（或每移動(dòng)一個(gè)固定距離）輸出一個(gè)脈沖，用于確定絕對(duì)位置參考點(diǎn)（如機(jī)械原點(diǎn)）。
2、信號(hào)特點(diǎn)：
- 輸出為周期性脈沖，需通過外部計(jì)數(shù)器記錄脈沖數(shù)以計(jì)算位移量。
- 常見電平：TTL電平（0V/5V）或NPN集電極開路輸出。
- 分辨率：由光柵條紋密度決定（如每毫米20線、50線等），分辨率=條紋間距/插值倍數(shù)。
- 典型應(yīng)用：數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)化設(shè)備等需要相對(duì)位移測(cè)量的場(chǎng)景。
二、絕對(duì)式光柵尺
1、輸出信號(hào)：
（1）絕對(duì)位置數(shù)字信號(hào)：
- 直接輸出二進(jìn)制、格雷碼或串行數(shù)字信號(hào)（如SSI、BiSS、EnDat等），每個(gè)位置對(duì)應(yīng)**編碼。
- 無需歸零操作，開機(jī)即可直接讀取絕對(duì)位置。
（2）常見接口：
- 并行輸出（如8位、12位二進(jìn)制碼）或串行通信（如RS-422、CANopen等）。
2、信號(hào)特點(diǎn)：
- 抗干擾能力強(qiáng)，適合復(fù)雜環(huán)境。
- 可直接接入PLC、驅(qū)動(dòng)器或控制器，無需額外計(jì)數(shù)模塊。
- 典型應(yīng)用：高精度定位系統(tǒng)（如半導(dǎo)體設(shè)備）、需要斷電保持位置信息的場(chǎng)合。
三、其他信號(hào)特性
1、電壓與接口：
- 增量式：通常為5V TTL電平或NPN集電極開路輸出（需外接上拉電阻）。
- 絕對(duì)式：可能采用差分信號(hào)（如RS-422）或串行通信協(xié)議（如SSI、BiSS）。
2、頻率與速度：
- 脈沖頻率與運(yùn)動(dòng)速度成正比，高速度下需考慮信號(hào)響應(yīng)能力（如最大響應(yīng)頻率可達(dá)1MHz以上）。
4、信號(hào)作用示例
1、增量式光柵尺：
- A/B脈沖用于計(jì)算位移量和方向，Z信號(hào)用于復(fù)位。
- 公式：位移 = 脈沖數(shù) × 分辨率。
2、絕對(duì)式光柵尺：
- 直接讀取編碼值，無需累計(jì)脈沖，位置信息獨(dú)立存儲(chǔ)。
四、總結(jié)
- 增量式：輸出A/B/Z脈沖信號(hào)，適合動(dòng)態(tài)測(cè)量，需配合計(jì)數(shù)系統(tǒng)。
- 絕對(duì)式：輸出數(shù)字編碼信號(hào)，直接提供絕對(duì)位置，適合高精度、高可靠性需求。
- 選擇依據(jù)：根據(jù)是否需要絕對(duì)位置、成本預(yù)算、抗干擾要求及系統(tǒng)集成復(fù)雜度決定。

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