光柵尺也稱為光柵尺位移傳感器(光柵尺傳感器),是利用光柵的光學(xué)原理工作的測量反饋裝置,光柵尺經(jīng)常應(yīng)用于數(shù)控機床的閉環(huán)伺服系統(tǒng)中,可用作直線位移或者角位移的檢測,其測量輸出的信號為數(shù)字脈沖,具有檢測范圍大,檢測精度高,響應(yīng)速度快的特點。
例如,在數(shù)控機床中常用于對刀具和工件的坐標(biāo)進(jìn)行檢測,來觀察和跟蹤走刀誤差,以起到一個補償?shù)毒叩倪\動誤差的作用。光柵尺是由標(biāo)尺光柵和光柵讀數(shù)頭兩部分組成。其中光柵讀數(shù)頭是其關(guān)鍵部件,它由光源、會聚透鏡、指示光柵、光電元件及調(diào)整機構(gòu)等組成。
光柵尺的工作原理:以透射光柵為例,當(dāng)指示光柵上的線紋和標(biāo)尺光柵上的線紋之間形成一個小角度θ,并且兩個光柵尺刻面相對平行放置時,在光源的照射下,位于幾乎垂直的柵紋上,形成明暗相間的條紋。這種條紋稱為“莫爾條紋”。嚴(yán)格地說,莫爾條紋排列的方向是與兩片光柵線紋夾角的平分線相垂直。莫爾條紋中兩條亮紋或兩條暗紋之間的距離稱為莫爾條紋的寬度,以W表示:W=ω /2* sin(θ /2)=ω /θ 。常見光柵的工作原理都是根據(jù)物理上莫爾條紋的形成原理進(jìn)行工作的。當(dāng)使指示光柵上的線紋與標(biāo)尺光柵上的線紋成一角度來放置兩光柵尺時,必然會造成兩光柵尺上的線紋互相交義。在光源的照射下,交叉點近旁的小區(qū)域內(nèi)由于黑色線紋重疊,因而遮光面積最小,擋光效應(yīng)最弱,光的累積作用使得這個區(qū)域出現(xiàn)亮帶。相反,距交叉點較遠(yuǎn)的區(qū)域,因兩光柵尺不透明的黑色線紋的重疊部分變得越來越少,不透明區(qū)域面積逐漸變大,即遮光面積逐漸變大,使得擋光效應(yīng)變強,只有較少的光線能通過這個區(qū)域透過光柵,使這個區(qū)域出現(xiàn)暗帶。
角度編碼器是角度編碼器是一種位置傳感器,用于測量旋轉(zhuǎn)軸的角度位置。大多數(shù)角度編碼器使用光學(xué)技術(shù),其中盤形轉(zhuǎn)子具有與定子上的光電傳感器配合的光柵。光學(xué)技術(shù)依賴于轉(zhuǎn)子相對于定子的嚴(yán)格限制旋轉(zhuǎn),因此大多數(shù)角度編碼器都包括軸承以保持兩個部件同心。
角度編碼器的工作原理:由一個中心有軸的光電碼盤,其上有環(huán)形通、暗的刻線,有光電發(fā)射和接收器件讀取,獲得四組正弦波信號組合成A、B、C、D,每個正弦波相差90度相位差(相對于一個周波為360度),將C、D信號反向,疊加在A、B兩相上,可增強穩(wěn)定信號;另每轉(zhuǎn)輸出一個Z相脈沖以代表零位參考位。由于A、B兩相相差90度,可通過比較A相在前還是B相在前,以判別編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn),通過零位脈沖,可獲得編碼器的零位參考位。編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬、塑料,玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的刻線,其熱穩(wěn)定性好,精度高,金屬碼盤直接以通和不通刻線,不易碎,但由于金屬有一定的厚度,精度就有限制,其熱穩(wěn)定性就要比玻璃的差一個數(shù)量級,塑料碼盤是經(jīng)濟型的,其成本低,但精度、熱穩(wěn)定性、壽命均要差一些。分辨率—編碼器以每旋轉(zhuǎn)360度提供多少的通或暗刻線稱為分辨率,也稱解析分度、或直接稱多少線,一般在每轉(zhuǎn)分度5~10000線。
圖:產(chǎn)品分類及頭部企業(yè)
產(chǎn)品
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類型
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主要生產(chǎn)商
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光柵尺
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高端
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海德漢、普斯克
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中端
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日本三豐
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低端
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禹衡光學(xué)
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角度編碼器
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高端
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海德漢、雷尼紹
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中端
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多摩川精機、內(nèi)密控
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低端
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上?;舻鹿怆?/p>
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第一章 光柵尺和角度編碼器行業(yè)現(xiàn)狀
1.1 行業(yè)定義、背景與特性
1.2 光柵尺和角度編碼器產(chǎn)業(yè)鏈全景
1.3 光柵尺和角度編碼器 產(chǎn)品細(xì)分及各品類頭部企業(yè)
第二章 全球光柵尺和角度編碼器行業(yè)頭部企業(yè)分析
2.1 海德漢
2.1.1 海德漢 企業(yè)概況、核心優(yōu)勢
2.1.2 產(chǎn)品介紹及特點分析
2.1.3 海德漢光柵尺和角度編碼器銷量、銷售額及價格(2018-2022年)
2.2 發(fā)格
2.2.1 發(fā)格 企業(yè)概況、核心優(yōu)勢
2.2.2 產(chǎn)品介紹及特點分析
2.2.3 發(fā)格光柵尺和角度編碼器銷量、銷售額及價格(2018-2022年)
2.3 雷尼紹
2.3.1 雷尼紹 企業(yè)概況、核心優(yōu)勢
2.3.2 產(chǎn)品介紹及特點分析
2.3.3 雷尼紹光柵尺和角度編碼器銷量、銷售額及價格(2018-2022年)
2.4 多摩川精機
2.4.1 多摩川精機 企業(yè)概況、核心優(yōu)勢
2.4.2 產(chǎn)品介紹及特點分析
2.4.3 多摩川精機角度編碼器銷量、銷售額及價格(2018-2022年)
2.5 禹衡光學(xué)
2.5.1 禹衡光學(xué) 企業(yè)概況、核心優(yōu)勢
2.5.2 產(chǎn)品介紹及特點分析
2.5.3 禹衡光學(xué)光柵尺和角度編碼器銷量、銷售額及價格(2018-2022年)
2.6 內(nèi)密控株式會社
2.6.1 內(nèi)密控株式會社 企業(yè)概況、核心優(yōu)勢
2.6.2 產(chǎn)品介紹及特點分析
2.6.3 內(nèi)密控株式會社角度編碼器銷量、銷售額及價格(2018-2022年)
2.7 普斯克
2.7.1 普斯克 企業(yè)概況、核心優(yōu)勢
2.7.2 產(chǎn)品介紹及特點分析
2.7.3 普斯克光柵尺和角度編碼器銷量、銷售額及價格(2018-2022年)
2.8 丹納帕
2.8.1 丹納帕 企業(yè)概況、核心優(yōu)勢
2.8.2 產(chǎn)品介紹及特點分析
2.8.3 丹納帕角度編碼器銷量、銷售額及價格(2018-2022年)
2.9 堡盟
2.9.1 堡盟 企業(yè)概況、核心優(yōu)勢
2.9.2 產(chǎn)品介紹及特點分析
2.9.3 堡盟光柵尺和角度編碼器銷量、銷售額及價格(2018-2022年)
2.10 上?;舻鹿怆?/strong>
2.10.1 上海霍德光電 企業(yè)概況、核心優(yōu)勢
2.10.2 產(chǎn)品介紹及特點分析
2.10.3 上?;舻鹿怆娊嵌染幋a器銷量、銷售額及價格(2018-2022年)
2.11 帝爾
2.11.1 帝爾企業(yè)概況、核心優(yōu)勢
2.11.2 產(chǎn)品介紹及特點分析
2.11.3 帝爾光柵尺和角度編碼器銷量、銷售額及價格(2018-2022年)
2.12 Givi Misure
2.12.1 Givi Misure企業(yè)概況、核心優(yōu)勢
2.12.2 產(chǎn)品介紹及特點分析
2.12.3 Givi Misure光柵尺和角度編碼器銷量、銷售額及價格(2018-2022年)
第三章 全球光柵尺和角度編碼器細(xì)分應(yīng)用領(lǐng)域
3.1 全球光柵尺和角度編碼器細(xì)分應(yīng)用領(lǐng)域銷售現(xiàn)狀及預(yù)測(2018-2028年)
3.1.1 全球光柵尺和角度編碼器細(xì)分應(yīng)用領(lǐng)域銷量及占比(2020-2021)
3.1.2 數(shù)控機床
3.1.3 自動化系統(tǒng)
3.2 中國光柵尺和角度編碼器細(xì)分應(yīng)用領(lǐng)域銷售現(xiàn)狀及預(yù)測(2018-2028年)
3.2.1 中國光柵尺和角度編碼器細(xì)分應(yīng)用領(lǐng)域銷量及占比(2020-2021)
3.2.2 數(shù)控機床
3.2.3 自動化系統(tǒng)
第四章 全球光柵尺和角度編碼器市場規(guī)模分析
4.1 全球光柵尺和角度編碼器銷量現(xiàn)狀及預(yù)測(2018-2028年)
4.1.1 全球光柵尺和角度編碼器銷量(萬臺)及增長率(2018-2028)
4.1.2 全球各類型光柵尺和角度編碼器銷量及市場占比(2018-2028年)
4.1.3 全球各類型光柵尺和角度編碼器銷售額及市場占比(2018-2028年)
4.1.4 全球各類型光柵尺和角度編碼器價格變化趨勢(2018-2028年)
4.2 全球光柵尺和角度編碼器行業(yè)集中率分析
4.2.1 全球光柵尺行業(yè)集中度指數(shù)(CR5、銷量)(2018-2022)
4.2.2 全球角度編碼器行業(yè)集中度指數(shù)(CR5、銷量)(2018-2022)
4.2.3 全球光柵尺行業(yè)集中度指數(shù)(CR5、銷售額)(2018-2022)
4.2.4 全球角度編碼器行業(yè)集中度指數(shù)(CR5、銷售額)(2018-2022)
4.3 中國光柵尺行業(yè)集中率分析
4.3.1 中國光柵尺行業(yè)集中度指數(shù)(CR5、銷量)(2018-2022)
4.3.2 中國角度編碼器行業(yè)集中度指數(shù)(CR5、銷量)(2018-2022)
4.3.3 中國光柵尺行業(yè)集中度指數(shù)(CR5、銷售額)(2018-2022)
4.3.4 中國角度編碼器行業(yè)集中度指數(shù)(CR5、銷售額)(2018-2022)
第五章 全球主要地區(qū)光柵尺和角度編碼器市場發(fā)展現(xiàn)狀及前景
5.1 全球主要國家或地區(qū)光柵尺和角度編碼器銷量市場占比
5.1.1 全球主要地區(qū)光柵尺和角度編碼器銷量占比(2018-2028年)
5.1.2 全球主要地區(qū)光柵尺和角度編碼器銷售額占比(2018-2028年)
5.2 中國市場光柵尺和角度編碼器銷量、銷售額(百萬元)及增長率 (2018-2028年)
5.2.1 中國市場光柵尺和角度編碼器銷量(萬臺)及增長率 (2018-2028年)
5.2.2 中國市場光柵尺和角度編碼器銷售額(百萬元)及增長率 (2018-2028年)
5.3 日本市場光柵尺和角度編碼器銷量、銷售額(百萬元)及增長率 (2018-2028年)
5.3.1 日本市場光柵尺和角度編碼器銷量(萬臺)及增長率 (2018-2028年)
5.3.2 日本市場光柵尺和角度編碼器銷售額(百萬元)及增長率 (2018-2028年)
5.4 韓國市場光柵尺和角度編碼器銷量、銷售額(百萬元)及增長率 (2018-2028年)
5.4.1 韓國市場光柵尺和角度編碼器銷量(萬臺)及增長率 (2018-2028年)
5.4.2 韓國市場光柵尺和角度編碼器銷售額(百萬元)及增長率 (2018-2028年)
5.5 東南亞市場光柵尺和角度編碼器銷量、銷售額(百萬元)及增長率 (2018-2028年)
5.5.1 東南亞市場光柵尺和角度編碼器銷量(萬臺)及增長率 (2018-2028年)
5.5.2 東南亞市場光柵尺和角度編碼器銷售額(百萬元)及增長率 (2018-2028年)
5.6 印度市場光柵尺和角度編碼器銷量、銷售額(百萬元)及增長率 (2018-2028年)
5.6.1 印度市場光柵尺和角度編碼器銷量(萬臺)及增長率 (2018-2028年)
5.6.2 印度市場光柵尺和角度編碼器銷售額(百萬元)及增長率 (2018-2028年)
5.7 美國市場光柵尺和角度編碼器銷量、銷售額(百萬元)及增長率 (2018-2028年)
5.7.1 美國市場光柵尺和角度編碼器銷量(萬臺)及增長率 (2018-2028年)
5.7.2 美國市場光柵尺和角度編碼器銷售額(百萬元)及增長率 (2018-2028年)
5.8 歐洲市場光柵尺和角度編碼器銷量、銷售額(百萬元)及增長率 (2018-2028年)
5.8.1 歐洲市場光柵尺和角度編碼器銷量(萬臺)及增長率 (2018-2028年)
5.8.2 歐洲市場光柵尺和角度編碼器銷售額(百萬元)及增長率 (2018-2028年)
第六章 中國光柵尺和角度編碼器細(xì)分市場及前景分析
6.1 中國各類型光柵尺銷量及市場份額(2018-2028年)
6.2 中國各類型光柵尺銷售額及市場份額(2018-2028年)
6.3 中國各類型光柵尺價格變化趨勢(2018-2028年)
6.4 中國各類型角度編碼器銷量及市場份額(2018-2028年)
6.5 中國各類型角度編碼器銷售額及市場份額(2018-2028年)
6.6 中國各類型角度編碼器價格變化趨勢(2018-2028年)
第七章 中國光柵尺和角度編碼器銷售分布狀況
7.1 中國六大地區(qū)光柵尺和角度編碼器銷量及市場占比
7.2 中國六大地區(qū)光柵尺銷售額及市場占比
第八章 中國市場光柵尺進(jìn)出口發(fā)展趨勢及預(yù)測(2018-2028年)
8.1 中國光柵尺進(jìn)出口量及增長率(2018-2028年)
8.2 中國光柵尺和角度編碼器主要進(jìn)口來源分析
8.3 中國光柵尺和角度編碼器主要出口國分析
第九章 光柵尺和角度編碼器行業(yè)發(fā)展影響因素分析
9.1 光柵尺和角度編碼器技術(shù)發(fā)展趨勢
9.2 國際環(huán)境及政策因素
第十章 研究成果及結(jié)論