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 {標(biāo)題}

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(jī)床的閉環(huán)伺服中，可用作直線位移或者角位移的檢測。其測量輸出的為數(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(diǎn)。

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例如，在數(shù)控機(jī)床中常用于對和工件的坐標(biāo)進(jìn)行檢測，來觀察和跟蹤走刀誤差，以起到一個補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)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。標(biāo)尺光柵一般固定在機(jī)床固定部件上，光柵讀數(shù)頭裝在機(jī)床活動部件上，指示光柵裝在光柵讀數(shù)頭中。右圖所示的就是光柵尺的結(jié)構(gòu)。

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光柵檢測裝置的關(guān)鍵部分是光柵讀數(shù)頭，它由光源、會聚透鏡、指示光柵、光電元件及機(jī)構(gòu)等組成。光柵讀數(shù)頭結(jié)構(gòu)形式很多，根據(jù)讀數(shù)頭結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用分為直接接收式讀數(shù)頭(或稱硅光電池讀數(shù)頭、鏡像式讀數(shù)頭、分光鏡式讀數(shù)頭、金屬光柵反射式讀數(shù)頭）。

光柵尺線位移傳感器的安裝比較靈活，可安裝在機(jī)床的不同部位。

一般將主尺安裝在機(jī)床的工作臺（滑板）上，隨機(jī)床走刀而動，讀數(shù)頭固定在床身上，盡可能使讀數(shù)頭安裝在主尺的下方。其安裝的選擇必須注意切屑、切削液及油液的濺落方向。如果由于安裝位置必須采用讀數(shù)頭朝上的安裝時，則必須加輔助密封裝置。另外，一般情況下，讀數(shù)頭應(yīng)盡量安裝在相對機(jī)床靜止部件上，此時輸出導(dǎo)線不易固定，而尺身則應(yīng)安裝在相對機(jī)床運(yùn)動的部件上（如滑板）。

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1、光柵尺線位移傳感器安裝基面
安裝光柵尺傳感器時，不能直接將傳感器安裝在粗糙不平的機(jī)床身上，更不能安裝在打底涂漆的機(jī)床身上。光柵主尺及讀數(shù)頭分別安裝在機(jī)床相對運(yùn)動的兩個部件上。用千分表檢查機(jī)床工作臺的主尺安裝面與導(dǎo)軌運(yùn)動的方向平行度。千分表固定在床身上，工作臺，要求達(dá)到平行度為0.1mm/1000mm以內(nèi)。如果不能達(dá)到這個要求，則需設(shè)計(jì)加工一件光柵尺基座。
基座要求做到：(1)應(yīng)加一根與光柵尺尺身長度相等的基座（好基座長出光柵尺50mm左右）。(2)該基座通過銑、磨工序加工，保證其平面平行度0.1mm/1000mm以內(nèi)。另外，還需加工一件與尺身基座等高的讀數(shù)頭基座。讀數(shù)頭的基座與尺身的基座總共誤差不得大于±0.2mm。安裝時，讀數(shù)頭位置，達(dá)到讀數(shù)頭與光柵尺尺身的平行度為0.1mm左右，讀數(shù)頭與光柵尺尺身之間的間距為1~1.5mm左右。
2、光柵尺線位移傳感器主尺安裝

將光柵主尺用M4螺釘上在機(jī)床安裝的工作臺安裝面上，但不要上緊，把千分表固定在床身上，工作臺（主尺與工作臺同時）。用千分表測量主尺平面與機(jī)床導(dǎo)軌運(yùn)動方向的平行度，主尺M(jìn)4螺釘位置，使主尺平行度0.1mm/1000mm以內(nèi)時，把M2螺釘上緊。

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在安裝光柵主尺時，應(yīng)注意如下三點(diǎn)：

(1) 在裝主尺時，如安裝超過1.5M以上的光柵時，不能象橋梁式只安裝兩端頭，尚需在整個主尺尺身中有支撐。(2)在有基座情況下安裝好后，好用一個卡子卡住尺身中點(diǎn)（或幾點(diǎn)）。(3)不能安裝卡子時，好用玻璃膠粘住光柵尺身，使基尺與主尺固定好。

3、光柵尺線位移傳感器讀數(shù)頭的安裝
在安裝讀數(shù)頭時，首先應(yīng)保證讀數(shù)頭的基面達(dá)到安裝要求，然后再安裝讀數(shù)頭，其安裝與主尺相似。后讀數(shù)頭，使讀數(shù)頭與光柵主尺平行度保證在0.1mm之內(nèi)，其讀數(shù)頭與主尺的間隙控制在1~1.5mm以內(nèi)。
4、光柵尺線位移傳感器限位裝置

光柵線位移傳感器全部安裝完以后，一定要在機(jī)床導(dǎo)軌上安裝限位裝置，以免機(jī)床加工產(chǎn)品時讀數(shù)頭沖撞到主尺兩端，從而損壞光柵尺。另外，用戶在選購光柵線位移傳感器時，應(yīng)盡量選用超出機(jī)床加工尺寸100mm左右的光柵尺，以留有余量。

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5、光柵尺線位移傳感器檢查
光柵線位移傳感器安裝完畢后，可接通數(shù)顯表，工作臺，觀察數(shù)顯表計(jì)數(shù)是否正常。
在機(jī)床上選取一個參考位置，來回工作點(diǎn)至該選取的位置。數(shù)顯表讀數(shù)應(yīng)相同（或回零）。另外也可使用千分表（或百分表），使千分表與數(shù)顯表同時調(diào)至零（或記憶起始數(shù)據(jù)），往返多次后回到初始位置，觀察數(shù)顯表與千分表的數(shù)據(jù)是否一致。

通過以上工作，光柵尺線位移傳感器的安裝就完成了。但對于一般的機(jī)床加工來講，鐵屑、切削液及油污較多。因此，傳感器應(yīng)附帶加裝護(hù)罩，護(hù)罩的設(shè)計(jì)是按照傳感器的外形截面放大留一定的空間尺寸確定，護(hù)罩通常采用橡皮密封，使其具備一定的防水防油能力。

光柵尺使用注意事項(xiàng)編輯
（1）光柵尺傳感器與數(shù)顯表插頭座插拔時應(yīng)關(guān)閉電源后進(jìn)行。
（2）盡可能外加保護(hù)罩，并及時清理濺落在尺上的切屑和油液，嚴(yán)格防止任何異物光柵尺傳感器殼部。
（3）定期檢查各安裝聯(lián)接螺釘是否松動。
（4）為防塵密封條的壽命，可在密封條上均勻涂上一薄層硅油，注意勿濺落在玻璃光柵刻劃面上。
（5） 為保證光柵尺傳感器使用的可靠性，可每隔一定時間用乙醇混合液（各50%）清洗光柵尺面及指示光柵面，保持玻璃光柵尺面清潔。
（6） 光柵尺傳感器嚴(yán)禁震動及摔打，以免光柵尺，如光柵尺斷裂，光柵尺傳感器即失效了。
（7） 不要自行拆柵尺傳感器，更不能任意改動主柵尺與副柵尺的相對間距，否則一方面可能光柵尺傳感器的精度；另一方面還可能造成主柵尺與副柵尺的相對，損壞鉻層也就損壞了柵線，以而造成光柵尺報(bào)廢。
（8） 應(yīng)注意防止油污及水污染光柵尺面，以免光柵尺線條紋分布，引起測量誤差。

（9） 光柵尺傳感器應(yīng)盡量避免在有嚴(yán)重腐蝕作用的中工作，以免腐蝕光柵鉻層及光柵尺表面，光柵尺。

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制動單元，全稱為“變頻器專用型能耗制動單元”，或者是“變頻器專用型能量回饋單元”，主要用于控制機(jī)械負(fù)載比較重的、制動速度要求非�？斓模瑢㈦姍C(jī)所產(chǎn)生的再生電能通過制動電阻消耗掉，或者是將再生電能反饋回電源。

制動單元的主要功能：在某些應(yīng)用，需要快速降速，根據(jù)異步電動機(jī)原理可知，若滑差越大轉(zhuǎn)矩也越大，同理制動轉(zhuǎn)矩將隨著降速速率的加大而大，使降速時間大大縮短，能量回饋大大加快，直流母線電壓快速上升，因此必須將該回饋能量迅速消耗掉，保持直流母線電壓在某一范圍以下。制動單元的主要功能就是能快速將該能量消耗掉（能量由制動電阻轉(zhuǎn)換成熱能散發(fā)）。它有效的彌補(bǔ)了普通變頻器的制動速度慢、制動轉(zhuǎn)矩�。ā�20%額定轉(zhuǎn)矩）的缺點(diǎn)，對于一些需快速制動但較低的非常適用。

制動單元的：1、當(dāng)電動機(jī)在外力的作用下減速時，電機(jī)以發(fā)電狀態(tài)運(yùn)行，產(chǎn)生再生能量。其產(chǎn)生的三相交流電動勢被變頻器逆變部分的六個續(xù)流二極管組成的三相全控橋整流，使變頻器內(nèi)直流母線電壓升高。
2、當(dāng)直流電壓達(dá)到某一電壓（制動單元的開啟電壓）時，制動單元功率開關(guān)管開通，電流流過制動電阻。
3、制動電阻釋放熱量，吸收再生能量，電機(jī)轉(zhuǎn)速下降，變頻器直流母線電壓。

4、當(dāng)直流母線電壓降到某一電壓（制動單元停止電壓）時，制動單元的功率管關(guān)斷。此時沒有制動電流流過電阻，制動電阻在自然散熱，自身溫度。

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5、當(dāng)直流母線的電壓重新升高使制動單元時，制動單元將重復(fù)以上，平衡母線電壓，使正常運(yùn)行。
制動單元的優(yōu)點(diǎn)：由于制動單元的工況屬于短時工作，即每次的通電時間很短，在通電時間內(nèi)，其溫升遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到溫升；而每次通電后的間歇時間則較長，在間歇時間內(nèi)，其溫度足以降到與溫度相同，因此制動電阻的額定功率將大大，價格也隨之下降；另外由于IG只有一個，制動時間為ms級，對功率管開通與關(guān)斷的暫態(tài)性能指標(biāo)要求低，甚至要求關(guān)斷時間盡量短，以關(guān)斷脈沖電壓，保護(hù)功率管；控制機(jī)理也相對簡單，實(shí)現(xiàn)較為容易。

由于有以上優(yōu)點(diǎn)，因此它廣泛應(yīng)用于起重機(jī)等勢能負(fù)載及需快速制動但為短時工作制的。

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