磁栅尺作为一种线性位移测量方案,被广泛应用于工业自动化设备领域。由于其耐用性强、对环境要求不高等优点,磁栅尺逐渐替代了对环境要求苛刻的光学直线测量方案。根据不同的分类方式,磁栅尺可以分为感应式磁栅尺和光栅式磁栅尺两种类型。我们主要介绍一下应用更为广泛的感应式磁栅尺。
这种类型的磁栅尺利用感应原理来测量物体的位置。它由磁性材料构成,当物体经过磁栅尺时,磁性材料会产生磁场,电流会受到磁场的影响而发生变化。通过测量这种变化,可以计算出物体的位置。感应式磁栅尺具有高精度、高灵敏度、不易受到外界干扰等优点,因此被广泛应用于机械加工、电子制造等领域。
感应式磁栅尺又分为增量式磁栅尺和绝对值磁栅尺。增量式磁栅尺是一种用于测量直线位移的传感器,它由不锈钢导轨和弹性体粘合铁素体组成。弹性铁素体层经过磁化,具有极距为2 mm、2.032 mm或5 mm的交替变化的磁极,形成了增量式磁化模式。增量式磁栅尺的工作原理是:在磁性材料的基板上,制作出一系列平行的磁栅,每个磁栅之间有一定的距离。当磁栅尺与被测物体相对运动时,磁头会感应出磁场变化,从而输出脉冲信号。通过计算脉冲数和脉冲间隔时间,就可以得到被测物体的位移值。在增量式磁栅位移测量系统中,应先设定一个参考点,这个参考点标记为零位。绝对位移量则是通过对参考点的相对位移累加获得的。
而绝对式磁栅尺则直接记录每个点的绝对位置。即使在某些情况下,如失电期间的位置变更,也不会影响其显示的测量值精度。这是因为每一个点的绝对位置都已被记录在编码的磁栅尺上。
总的来说,增量式磁栅尺和绝对式磁栅尺的主要区别在于:增量式磁栅尺是基于相对运动的,需要设定参考点来确定绝对位置;而绝对式磁栅尺则直接记录每个点的绝对位置,不需要参考点。但它们都是专为线性位移测量而设计,特别适用于长距离的测量,注重经济和效率。这两种磁栅尺对使用环境的条件要求较低,对周围磁场的抗干扰能力较强,在油污、粉尘较多的地方使用也具有较好的稳定性。目前,行业内磁栅尺的种类繁多,产品品质良莠不齐。而以天先数智的CTS增量式磁栅尺和ATS绝对值磁栅尺等少数几款优秀产品最具有代表性。
CTS增量式磁栅尺(上图)产品特性:1、无接触读数。2、分辨率可达0.1um。3、适用于同步折弯机。4、安全限位开关,定位在尺子两端。5、使用万向节,带来各种应用安装的可能性。6、读头由带弹片系统的自对正和自清洁滑块引导。7、可选零参考点,使尺子具有对称性,同一型号的尺子可以在折弯机的两柱上统一使用。
ATS绝对值磁栅尺(上图)产品特性:1、无接触读数。2、分辨率可达0.1um。3、周期编码长度1024mm。
4、使用万向节,带来各种应用安装的可能性。5、读头由带弹片系统的自对正和自清洁滑块引导。6、支持BISS-C,SSI,RS-485,松下,多摩川等通讯协议。7、绝对式磁栅尺,无需参考点,无需限位开关信号, 适用于同步折弯机的两柱上统一使用。
在实际应用中,增量式磁栅磁和绝对值磁栅尺可以广泛应用于众多领域。例如,在机械制造行业中,磁栅尺可以用于测量机床的位移、速度和加速度,从而实现对加工过程的精确控制。在航空航天领域,磁栅尺可以用于测量飞行器的飞行高度、速度和姿态,为飞行控制系统提供准确的数据支持。此外,磁栅尺还可以应用于地质勘探、地震监测、水利工程等领域,为各种精密测量任务提供可靠的解决方案。
磁栅尺是一种高效、精准的测量工具,但在使用过程中需要妥善保养和维护,以确保其性能和使用寿命。在使用绝对值磁栅尺时,需要注意以下几点:
1. 安装时应保证磁栅尺与被测物体之间的间隙尽可能小,以减少误差。
2. 在使用过程中应避免剧烈震动或碰撞,以免损坏磁栅尺。
3. 由于磁栅尺是精密测量设备,因此需要定期进行校准和维护,以确保其精度和稳定性。
4. 在清洗磁栅尺时,应避免使用化学溶剂和硬质刷子,以免损伤磁栅尺表面。
未来、随着科技的不断发展,磁栅尺的性能也将随之提升。新型磁栅尺采用了更先进的材料和制造工艺,使得其精度、稳定性和抗干扰能力得到了进一步提高。其不仅能够实现微米及测量甚至能实现纳米级别的测量。同时,磁栅尺的尺寸也在逐渐减小,为各种微型化和便携式设备的应用提供了可能。