絕對(duì)式光柵尺設(shè)計(jì)文

畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（論文） 報(bào)告（論文）題目： 絕對(duì)式光柵尺 作者所在系部： 電子工程系 作者所在專(zhuān)業(yè)： 電子信息工程 作者所在班級(jí)： 作 者 姓 名 ： 作 者 學(xué) 號(hào) ： 指導(dǎo)教師姓名： 完 成 時(shí) 間 ： 2008 年 6 月 20 日 教務(wù)處 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )任務(wù)書(shū) (理工類(lèi) ) 學(xué)生姓名： 專(zhuān) 業(yè)： 電子信息工程 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 職 稱(chēng)： 工程師 完成時(shí)間： 10/6/2010 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )題目： 絕對(duì)式光柵尺 題目來(lái)源 教師科研課 題 縱向課題（ ） 題目類(lèi)型 理論研究（ ） 注：請(qǐng)直接在所屬項(xiàng)目括號(hào)內(nèi)打“ ” 橫向課題（ ） 應(yīng)用研究（ ） 教師自擬課題（ ） 應(yīng)用設(shè)計(jì)（ ） 學(xué)生自擬課題（ ） 其 他（ ） 總體設(shè)計(jì)要求及技術(shù)要點(diǎn)： 該傳感器與光柵數(shù)顯表 ,或與電子細(xì)分卡、計(jì)算機(jī)、 與數(shù)控單元一起組成測(cè)量、控制系統(tǒng)。被廣泛地用于數(shù)控鏜床、銑床、車(chē)床、磨床、電加工機(jī)床、鏜銑床、加工中心、專(zhuān)用機(jī)床、測(cè)量機(jī)、工作臺(tái)、激光加工、半導(dǎo)體加工等數(shù)控設(shè)備。 主要特色：基準(zhǔn)器刻有兩個(gè)定位碼道，精碼道用于柵尺判向和細(xì)分，粗碼道它以二進(jìn)制偽隨機(jī)碼編程，再通過(guò)與其配用的譯碼顯示器使全長(zhǎng)的測(cè)量范圍內(nèi)的任意位置實(shí)現(xiàn)單值 函數(shù)的測(cè)量，實(shí)時(shí)確定光柵尺移動(dòng)的絕對(duì)位置。極大地提高了系統(tǒng)的 抗干擾能力。 工作環(huán)境及技術(shù)條件： 主要技術(shù)指標(biāo)： 量程 50 11000工作速度 30 120m/準(zhǔn)確度 5 15 m 分辨率 m 工作溫度 +50 C 耐振動(dòng) 20 35M/ 工作及最終成果： 1. 絕對(duì)式直線(xiàn)編碼器 柵傳感器 系統(tǒng)分析與論證 2. 絕對(duì)式直線(xiàn)編碼器 柵傳感器 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì) 3. 絕對(duì)式直線(xiàn)編碼器 柵傳感器 電路設(shè)計(jì) 4. 絕 對(duì)式直線(xiàn)編碼器 柵傳感器 電路板設(shè)計(jì)與制作 5. 絕對(duì)式直線(xiàn)編碼器 柵傳感器 產(chǎn)品電路及總體安裝調(diào)試 成果： 計(jì)技術(shù)資料 時(shí)間進(jìn)度安排： 第 5 6 周 參觀(guān)、布置任務(wù) 第 7 8 周 收集技術(shù)資料，完成技術(shù)可行性論證并撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告 第 9 10 周 系統(tǒng)分析與論證 第 11 12 周 結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì) 第 13 14 周 電路板設(shè)計(jì)與制作、總體安裝與調(diào)試 第 15 16 周 撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 17 周 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文答辯及成績(jī) 評(píng)定 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 教研室主任意見(jiàn)： 教研室主任簽字： 年 月 日 本 科 生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性及知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 絕對(duì)式光柵尺 是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本設(shè)計(jì)（論文）不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品或成果。對(duì) 本設(shè)計(jì)（論文）的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。因本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）引起的法律結(jié)果完全由本人承擔(dān)。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成果歸所有。本人遵循有關(guān)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的相關(guān)規(guī)定，提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本。本人同意有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以營(yíng)利為目的的前提下，可以公布非涉密畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的部分或全部?jī)?nèi)容。 特此聲明 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作者： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 年 月 日畢業(yè)論文 摘 要 絕對(duì)式 光柵尺，是利用光柵的光學(xué)原理工作的測(cè)量反饋裝置 ， 經(jīng)常應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床的閉環(huán)伺服系統(tǒng)中。 本文就光柵的數(shù)據(jù)采集，信號(hào)的細(xì)分辨相作詳細(xì)的研討和論證。本設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)就是能夠?qū)鈻懦邔?shí)時(shí)定位得到絕對(duì)位置，并通過(guò)辨向細(xì)分電路對(duì)信號(hào)處理使 其測(cè)量輸出的信號(hào)為數(shù)字脈沖，具有檢測(cè)范圍大，檢測(cè)精度高，響應(yīng)速度快的特點(diǎn) 。 關(guān)鍵詞： 辨向細(xì)分電路 數(shù)據(jù)采集 光柵尺畢業(yè)論文 is of in NC In be a s of is to of to to a ey 業(yè)論文 目 錄 第 1 章 緒論 . 1 柵傳感器簡(jiǎn)介 . 1 題背景 . 1 題的建立以及本文完成的主要工作 . 2 第 2 章 光柵測(cè)量技術(shù) . 3 柵簡(jiǎn)介 . 3 柵測(cè)量原理 . 4 息采集原理 . 4 相窗口測(cè)量原理 . 5 對(duì)位移測(cè)量 . 6 第 3 章 光柵尺的電路設(shè)計(jì) . 7 柵尺辨相技術(shù) . 7 相的原理 . 7 相電路 . 9 分原理 . 10 細(xì)分 . 10 細(xì)分 . 11 第 4 章 光柵尺版圖制作 . 14 圖制作概況 . 14 圖制作設(shè)計(jì) . 14 件環(huán)境介紹 . 14 路 圖的繪制 . 14 子版圖布線(xiàn)設(shè)計(jì) . 15 要技術(shù)性能指標(biāo) . 18 第 5 章 光柵尺的制造與安裝 . 19 柵尺的制造 . 19 器件篩選的目的和作用 . 19 器件篩選的原理 . 19 子元器件篩選方案 . 20 柵尺的安裝 . 21 移傳感器安裝基面 . 21 移傳感器主尺安裝 . 22 移傳感器讀數(shù)頭的安裝 . 22 移傳感器限位裝置 . 22 畢業(yè)論文 移傳感器檢查 . 22 柵傳感器安裝注意事項(xiàng) . 23 第 6 章 結(jié)論 . 24 致 謝 . 25 參考文獻(xiàn) . 26 附 錄 . 27 附錄 1 . 27 附錄 2 . 32 畢業(yè)論文 1 絕對(duì)式光柵尺 第 1 章 緒論 柵傳感器簡(jiǎn)介 傳感器是一種物理裝置或生物器官，能夠探測(cè)、感受外界的信號(hào)、物理?xiàng)l件（如光、熱、濕度）或化學(xué)組成（如煙霧），并將探知的信息傳遞給其他裝置或器官。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 傳感器下的定義是： “ 能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置，通常由 敏感元件 和轉(zhuǎn)換元件組成 ” 。傳感器是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，并能將檢測(cè)感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿(mǎn)足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié) 。 光柵尺位移傳感器（簡(jiǎn)稱(chēng)光柵尺），是利用光柵的光學(xué)原理工作的測(cè)量反饋裝置。光柵尺位移傳感器經(jīng)常應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床的閉環(huán)伺服系統(tǒng)中，可用作直線(xiàn)位移或者角位移的檢測(cè)。其測(cè)量輸出的信號(hào)為數(shù)字脈沖，具有檢測(cè)范圍大，檢測(cè)精度高，響應(yīng)速度快的特點(diǎn)。例如，在數(shù)控機(jī)床中常用 于對(duì)刀具和工件的坐標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，來(lái)觀(guān)察和跟蹤走刀誤差，以起到一個(gè)補(bǔ)償?shù)毒叩倪\(yùn)動(dòng)誤差的作用。 光柵尺位移傳感器按照制造方法和光學(xué)原理的不同，分為透射光柵和反射光柵。 題背景 從上個(gè)世紀(jì) 50 年代到 70 年代柵式測(cè)量系統(tǒng)從感應(yīng)同步器發(fā)展到光柵、磁柵、容柵和球柵，這 5 種測(cè)量系統(tǒng)都是將一個(gè)柵距周期內(nèi)的絕對(duì)式測(cè)量和周期外的增量式測(cè)量結(jié)合了起來(lái)，測(cè)量單位不是像激光一樣的是光波波長(zhǎng)，而是通用的米制（或英制）標(biāo)尺。它們有各自的優(yōu)勢(shì)，相互補(bǔ)充，在競(jìng)爭(zhēng)中都得到了發(fā)展。由于光柵測(cè)量系統(tǒng)的綜合技術(shù)性能優(yōu)于其他 4 種，而且制造費(fèi)用 又比感應(yīng)同步器、磁柵、球柵低，因此光柵發(fā)展得最快，技術(shù)性能最高，市場(chǎng)占有率最高，產(chǎn)業(yè)最大。光柵在柵式測(cè)量系統(tǒng)中的占有率已超過(guò) 80%，光柵長(zhǎng)度測(cè)量系統(tǒng)的分辨力已覆蓋微米級(jí)、亞微米級(jí)和納米級(jí)，測(cè)量速度從 60m/480m/量長(zhǎng)度從 1m、 3m 達(dá)到 30m 和 100m。 計(jì)量光柵技術(shù)的基礎(chǔ)是莫爾條紋（ 1874 年由英國(guó)物理學(xué)家 到 20 世紀(jì) 50 年代人們才開(kāi)始利用光柵的莫爾條紋進(jìn)行精密測(cè)量。 1950 年德國(guó) 創(chuàng) 制工藝，也就是在玻璃基板上蒸發(fā)鍍鉻的光刻復(fù)制工藝，這才能制造高精度、價(jià)廉的光柵刻度尺，光柵計(jì)量?jī)x器才能為用戶(hù)所畢業(yè)論文 2 接受，進(jìn)入商品市場(chǎng)。 1953 年英國(guó) 司提出了一個(gè) 4 相信號(hào)系統(tǒng)，可以在一個(gè)莫爾條紋周期實(shí)現(xiàn) 4 倍頻細(xì)分，并能鑒別移動(dòng)方向，這就是 4 倍頻鑒相技術(shù)，是光柵測(cè)量系統(tǒng)的基礎(chǔ)，并一直廣泛應(yīng)用至今。 德國(guó) 司 1961 年開(kāi)始開(kāi)發(fā)光柵尺和圓柵傳感器，并制造出柵距為 4 m（ 250 線(xiàn) /光柵尺和 10000 線(xiàn) /轉(zhuǎn)的圓光柵測(cè)量系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn) 1 微米和 1 角秒的測(cè)量分辨力。 1966 年制造出了柵距為 20 m（ 50 線(xiàn) /封閉式直線(xiàn)光柵傳感器。在 80 年代又推出 藝，是在鋼基材料上制作高反射率的金屬線(xiàn)紋反射光柵。并在光柵一個(gè)參考標(biāo)記（零位）的基礎(chǔ)上增加了距離編碼。在 1987 年又提出一種新的干涉原理，采用衍射光柵實(shí)現(xiàn)納米級(jí)的測(cè)量，并允許較寬松的安裝。 1997 年推出用于絕對(duì)傳感器的向串行快速連續(xù)接口，使絕對(duì)傳感器和增量傳感器一樣很方便的應(yīng)用于測(cè)量系統(tǒng)?，F(xiàn)在光柵測(cè)量系統(tǒng)已十分完善，應(yīng)用的領(lǐng)域很廣泛，全世界光柵直線(xiàn)傳感器的年產(chǎn)量在 60 萬(wàn)件左右，其中封閉式光柵尺約占 85%，開(kāi)啟式光柵尺約占 15%。 題的建立以及本文完成的主要工作 本文主要包括以下內(nèi)容： 1光柵傳感器的設(shè)計(jì)原理，設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)，原理的建立和聯(lián)系到原理所產(chǎn)生的設(shè)計(jì)方法，方法的優(yōu)缺點(diǎn)，困難，和解決思路。在原理的完成，查漏，補(bǔ)全以及替換上反復(fù)驗(yàn)證。各部分的采用實(shí)現(xiàn)，適合的元器件選擇，理論的完成設(shè)計(jì)思想。 2使用 9 工具，學(xué)會(huì)使用工具，再熟悉并可以使用的基礎(chǔ)上根據(jù)完成的電路設(shè)計(jì)，畫(huà)出原理電路圖，結(jié)合元器件的選擇，在版圖制作中進(jìn)行版圖制作，根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)情況，對(duì)版圖的制作進(jìn)行修改加工 ，在實(shí)際的基礎(chǔ)上完成對(duì)版圖的制作。在這里需要對(duì)實(shí)際工作的認(rèn)識(shí)和熟悉，加工工藝的要求在這里要有充分的認(rèn)識(shí)。 3熟悉光柵傳感器的制作工藝，了解生產(chǎn)過(guò)程，在工程生產(chǎn)中所要求的注意事項(xiàng)，在工藝中實(shí)際的實(shí)現(xiàn)有技術(shù)要求，要聯(lián)系到實(shí)際可能性和實(shí)用性，最后完成并生產(chǎn)出實(shí)際的光柵傳感器。畢業(yè)論文 3 第 2 章 光柵測(cè)量技術(shù) 柵簡(jiǎn)介 光柵作為重要的分光器件，它的選擇與性能直接影響整個(gè)系統(tǒng)性能。光柵分為刻劃光柵、復(fù)制光柵、全息光柵等?？虅澒鈻攀怯勉@石刻刀在涂薄金屬表面機(jī)械刻劃而成；復(fù)制光柵是用母光柵復(fù)制而成。典型刻劃光柵和復(fù)制光 柵的刻槽是三角形。全息光柵是由激光干涉條紋光刻而成。全息光柵通常包括正弦刻槽?？虅澒鈻啪哂醒苌湫矢叩奶攸c(diǎn)，全息光柵光譜范圍廣，雜散光低，且可作到高光譜分辨率。 反射式衍射光柵是在襯底上周期地刻劃很多微細(xì)的刻槽，一系列平行刻槽的間隔與波長(zhǎng)相當(dāng)，光柵表面涂上一層高反射率金屬膜。光柵溝槽表面反射的輻射相互作用產(chǎn)生衍射和干涉。對(duì)某波長(zhǎng)，在大多數(shù)方向消失，只在一定的有限方向出現(xiàn)，這些方向確定了衍射級(jí)次。如圖 1 所示，光柵刻槽垂直輻射入射平面，輻射與光柵法線(xiàn)入射角為 ，衍射角為 ，衍射級(jí)次為 m， 下述條 件下得到干涉的極大值： d（ 定義 為入射光線(xiàn)與衍射光線(xiàn)夾角的一半，即 =( ； 為相對(duì)于零級(jí)光譜位置的光柵角，即 =( + )/2,得到更方便的光柵方程： 2 從該光柵方程可看出： 對(duì)一給定方向 ，可以有幾個(gè)波長(zhǎng)與級(jí)次 m 相對(duì)應(yīng) 滿(mǎn)足光柵方程。比如 60000二級(jí)輻射、 200三級(jí)輻射有相同的衍射角，這就是為什么要加消二級(jí)光譜濾光片輪的意義。 衍射級(jí)次 m 可正可負(fù)。 對(duì)相同級(jí)次的多波長(zhǎng)在不同的 分布開(kāi)。 含多波長(zhǎng) 的輻射方向固定，旋轉(zhuǎn)光柵，改變 ，則在 + 不變的方向得到不同的波長(zhǎng)。 光柵單色儀的分辨率 R 是分開(kāi)兩條臨近譜線(xiàn)能力的度量，根據(jù)羅蘭判據(jù)為： R= / 光柵光譜儀中有實(shí)際意義的定義是測(cè)量單個(gè)譜線(xiàn)的半高寬 (實(shí)際上，分辨率依賴(lài)于光柵的分辨本領(lǐng)、系統(tǒng)的有效焦長(zhǎng)、設(shè)定的狹縫寬度、系統(tǒng)的光學(xué)像差以及其它參數(shù)。 R M F/W 畢業(yè)論文 4 柵測(cè)量原理 息采集原理 傳感器的目的是把現(xiàn)實(shí)生活中的各種物理、化學(xué)信息轉(zhuǎn)化成電子信號(hào)從而方便 數(shù)據(jù)的后期處理。 光柵尺所完成的任務(wù)就是把位移信號(hào)轉(zhuǎn)化成相應(yīng)變化的電信號(hào)。光柵尺信息采集原理，如圖 2理概述如下：由發(fā)光源發(fā)出的激光透過(guò)光柵尺照射到光敏元件上，光敏元件把得到的光線(xiàn)強(qiáng)度反應(yīng)到電路中從而得到相應(yīng)的電信號(hào)。當(dāng)然，為了增強(qiáng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性往往在光源后和光敏元件前增設(shè)透鏡裝置。 在生產(chǎn)實(shí)際中，柵式光柵尺使用兩根光柵尺，如圖 2示。一根為主光尺，也就是刻度標(biāo)尺，尺的一側(cè)，均勻的刻有明暗相間的光柵條紋。另一根光柵尺很短很小，有 5個(gè)裂相窗口，其中 4 個(gè)窗口用與辨相計(jì)數(shù)，另外的窗口用于定位，每個(gè)窗口刻 有與標(biāo)尺相同柵矩的光柵條紋。當(dāng)測(cè)量光柵左右移動(dòng)時(shí)，透過(guò)光柵尺的光強(qiáng)度會(huì)有明暗的變化，通過(guò)光敏元件把這種明暗變化用電信號(hào)表示出來(lái)，完成數(shù)據(jù)的采集。 圖 2光柵尺的主光柵尺與指示光柵示意圖 信號(hào)輸出放大整形光源透鏡 光柵尺 透鏡光敏元件圖 2 - 1 光柵尺數(shù)據(jù)采集 原理示意圖測(cè)量光柵移動(dòng)方向定位光柵主光柵裂相窗口0090018002700測(cè)量光柵畢業(yè)論文 5 相窗口測(cè)量原理 上節(jié)理論上簡(jiǎn)單介紹了光柵尺的測(cè)量原理。在生產(chǎn)實(shí)際中，柵式光柵尺使用兩根光柵尺，如圖 2示。一根為主光尺，也就是刻度標(biāo)尺，上均勻的刻有明暗相間的光柵條紋。另一根光柵尺很短很小，有 4 個(gè)裂相窗口，每個(gè)窗口上刻有與標(biāo)尺相同柵矩的明暗相間的光柵條紋，且 4 個(gè)窗口各自相距為 柵矩的（ N+1/2）倍，此光柵尺稱(chēng)為測(cè)量光柵。在兩尺的一端有光源，即發(fā)光二極管。另一端有光敏電阻，對(duì)齊窗口的位置安裝 4 對(duì)管，如圖2 圖 2裂相窗口光柵尺 圖 2裂相窗口光柵尺實(shí)物圖 使用時(shí)，主光尺是固定的，指示光柵在主光柵上移動(dòng)，按照收到光照程度不同產(chǎn)生正弦波，由于 4 窗口位置的相位關(guān)系，因此產(chǎn)生的 4 個(gè)正弦波依次相位差為 90 度。測(cè)量位移的大小，速度的多少都經(jīng)過(guò)指示光柵進(jìn)行讀取和記錄。 測(cè)量光柵移動(dòng)方向主光柵裂相窗口測(cè)量光柵0090018002700畢業(yè)論文 6 對(duì)位移測(cè)量 普通光柵尺所測(cè)只是相對(duì)位移無(wú)法準(zhǔn)確 的得到此刻的位移量，為了能夠?qū)ξ灰拼笮?zhǔn)確定位，往往增加一個(gè)特殊的窗口（定位窗口）來(lái)采取絕對(duì)位移信號(hào)。實(shí)際制造中，常會(huì)在主光柵尺上方每隔一定的距離刻光柵條紋。使用時(shí)，當(dāng)定位窗口與定位光柵重合時(shí)就會(huì)發(fā)出信息，從而確定此事測(cè)量光柵的絕對(duì)位置。 畢業(yè)論文 7 第 3 章 光柵尺的電路設(shè)計(jì) 柵尺辨相技術(shù) 相的原理 上章我們已經(jīng)闡述了光柵尺的信息采集，下文簡(jiǎn)述光柵尺的如何進(jìn)行辨相。 圖 3先，看一下光柵采集數(shù)據(jù)的特點(diǎn)： 光柵尺如圖 3用光電元件作為檢測(cè)元件接受光強(qiáng)明、暗變化時(shí)，就會(huì)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)。移動(dòng)測(cè)量光柵尺，兩尺柵線(xiàn)相對(duì)位置改變，使得每個(gè)裂相窗口中的光強(qiáng)發(fā)生變化，光電元件輸出電壓或電流波形與光強(qiáng)的變化類(lèi)似，是一個(gè)具有直流分量的正弦交變信號(hào)。當(dāng)主光柵尺與指示光柵對(duì)應(yīng)疊放，若指示光柵 0窗口的柵線(xiàn)與主光柵柵線(xiàn)完全重疊 ,如圖，刻線(xiàn)對(duì)齊刻線(xiàn)，該窗口最明亮，可認(rèn)為是莫爾條紋的亮帶； 180窗口兩尺柵線(xiàn)完全錯(cuò)開(kāi)刻線(xiàn)對(duì)齊縫隙，窗口最黑暗，可認(rèn)為是莫爾條紋的暗帶； 90和 270窗口中柵線(xiàn)縫隙遮擋一半，此時(shí)窗口半明半暗。光柵柵線(xiàn)很細(xì)肉眼看到的只是裂相窗口的平均光強(qiáng)。此時(shí)， 0 度窗口全明， 90 度窗口半明 半暗， 180 度窗口全暗， 270 度窗口則是半明半暗。假設(shè)測(cè)量光柵向右移動(dòng) 1/4 柵距時(shí)， 0 度窗口半明半暗， 90 度窗口是全明， 180 度窗口半明半暗， 270 度窗口全暗。測(cè)量光柵向右移動(dòng) 1/2 柵距時(shí)， 0 度窗口全暗， 90 度窗口半明半暗， 180 度窗口全明， 270 度窗口則是半明半暗。測(cè)量光柵向右移動(dòng) 3/4 柵距時(shí)， 0 度窗口半明半暗， 90 度窗口是全暗， 180 度窗口半明半暗， 270 度窗口全明。繼續(xù)右移，遵此循環(huán)，可得到圖 3示波形。 主光尺 指示光柵 畢業(yè)論文 8 圖 3形輸出 以 90與 180窗口對(duì)應(yīng)輸出的兩個(gè) 正弦電信號(hào)為一組送入一個(gè)差動(dòng)放大器，再把 90與 270窗口對(duì)應(yīng)輸出的兩個(gè)正弦電信號(hào)為一組送入另一個(gè)差動(dòng)放大器，這樣，四個(gè)光電接收管的信號(hào)經(jīng)過(guò)兩個(gè)差動(dòng)放大器后，消除了直流分量，轉(zhuǎn)換為兩路相位相差 90的正弦交流信號(hào) 出 同理左移測(cè)量光柵尺得到圖 3示波形，對(duì)應(yīng)合并得到圖 3示 、 。 圖 3形輸出 總之，無(wú)論測(cè)量光柵尺從何處開(kāi)始移動(dòng)，只要是向左移動(dòng)， 形相位落后 形90；測(cè)量光柵尺向右移動(dòng)， 形相位超前 形 90。將以上 兩路信號(hào)送入辯向電路，即可區(qū)分測(cè)量光柵尺的移動(dòng)方向。 0 0 t 2 2 u1 t u 0 0 t 180 2 0 t 90 270 u 2 A 四個(gè)光電管輸出波形 B 兩個(gè)差動(dòng)放大器輸出波形 0 0 t 2 2 t u 0 0 t 180 2 0 t 270 90 u 2 A 四個(gè)光電管輸出波形 B 兩個(gè)差動(dòng)放大器輸出波形 畢業(yè)論文 9 光柵輸出的回路信號(hào) ,通過(guò)差分放大電路消除直流電平 ,形成兩路幅值為的正弦信號(hào)A 和 B,其相位差為 90，如圖 3示。 圖 3 辨相電路 上節(jié)得到兩路正弦信號(hào) A 和 B,經(jīng)過(guò)辨相電路，當(dāng)測(cè)量光柵右移時(shí)使得計(jì)數(shù)器加計(jì)數(shù)數(shù)，左移時(shí)減計(jì)數(shù)，此時(shí)，我們就可以完成對(duì)測(cè)量的辨相。辨相電路如圖 3示。 圖 3相電路框圖 下面我們依據(jù)圖 3示波形來(lái)分析辨相電路如何完成辨相工作： 測(cè)量光柵左移時(shí)， 位落后 0。兩路信號(hào)經(jīng)放大整形輸出兩路相差 90的方波信號(hào) , 。接著我們對(duì) 及其反向信號(hào)進(jìn)行微分，得到的兩路微分信號(hào)分別與 做與運(yùn)算。觀(guān)察圖形可知 1無(wú)輸出，經(jīng) 發(fā)器， Q 輸出高電平，此時(shí)可逆計(jì)數(shù)器進(jìn)行加計(jì)數(shù)。同理，測(cè)量光柵右移時(shí)，可逆計(jì)數(shù)器進(jìn)行減計(jì)數(shù)。至此，我們完成了 當(dāng)測(cè)量光柵右移時(shí)使得計(jì)數(shù)器加計(jì)數(shù)數(shù)，左移時(shí)減計(jì)數(shù)的設(shè)計(jì)要求， 電路辨相完成。 畢業(yè)論文 10 圖 3相電路各點(diǎn)輸出波形 分原理 經(jīng)過(guò)整形電路后的輸出信號(hào)放大倍數(shù)有限，精 度也不是很高，所以需要細(xì)分電路處理。這就分為軟件細(xì)分和硬件細(xì)分。目前，光柵計(jì)量的軟件細(xì)分方法有：正切查表法、直接細(xì)分法、斜率陡峭切割法等。硬件細(xì)分方法很多下面介紹幾種。 細(xì)分 光柵傳感器輸出兩路相位相差為 90的方波信號(hào) A 和 示，用 A， B 兩相信號(hào)的脈沖數(shù)表光柵走過(guò)的位移量，標(biāo)志光柵分正向與反向移動(dòng)四倍頻后的信號(hào)，經(jīng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)后轉(zhuǎn)化為相對(duì)位置 是由微處理器內(nèi)部定時(shí)計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)；二是由可逆計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)對(duì)正反向脈沖的計(jì)數(shù)。 畢業(yè)論文 11 指 示 光 柵 右 移 指 示 光 柵 左 移圖 3柵傳感器輸出信號(hào)示意圖 細(xì)分 五細(xì)分電路可以和其他細(xì)分電路配合組成十的倍數(shù)的放大倍數(shù)，是一種很受歡迎的專(zhuān)用集成電路。 硬件五細(xì)分，通過(guò)對(duì)正弦信號(hào)移向并組合，從而實(shí)現(xiàn)細(xì)分。 首先介紹一下電阻鏈移向原理：根據(jù)戴維南的等值發(fā)電機(jī)原理，圖中 圖 3阻鏈移向原理 2 1 2 1 2 22 1 2 1 2 1 2 1 2 21 1 2 2 2 1 2 1 ( ) / ( ) ( ) / ( ) ( ) / ( ) / ( ) / ( ) E E R R R R R E E R R R E R R R E U a R 1 R 2E 2畢業(yè)論文 12 令： 221 2 1 2( ) /K R R R R 則：1 1 2 2 2 1 2 11 ( ) ( ) R R R E K R R R 令：2 1 221 1 2 c o R t 222 1 2 s i R t 則： 221 2 1 2221 2 1 2( ) ( s i n c o s s i n c o s )( ) s i n ( ) R R R t R R t 所以當(dāng)選不同的 1R 和 2R 值時(shí)，可獲得不同的相移角 t，從而使得正弦信號(hào)得到移相的目的。此后，經(jīng)過(guò)電路的整 合達(dá)到細(xì)分的目的。 實(shí)際生產(chǎn)中往往采用集成電路，電路內(nèi)部框圖如圖 3入端有 ， ， ,比較電平和絕對(duì)零點(diǎn)五路輸入信號(hào)，輸出 2 ,O。首先， 和 信號(hào)經(jīng)過(guò)電阻鏈 1形成 ， 18 ) ， 36 ) ， 54 ) ， 72 ) 五路信號(hào)，同理由 和產(chǎn)生 0 ， 108 ) ， 126 ) ， 144 ) ， 162 ) 。經(jīng)過(guò)過(guò)零比較器產(chǎn)生十路方波信號(hào)，再經(jīng)過(guò)如圖組合的異或電路形成兩路相差 90 度的五細(xì)分方波信號(hào)。以上就是五細(xì)分電路的基本原理。 至此，電路設(shè)計(jì)完畢。 畢業(yè)論文 13 圖 3細(xì)分電路 i nc o s- s i 14 第 4 章 光柵尺版圖制作 圖制作概況 光柵傳感器的設(shè)計(jì)，在基礎(chǔ)電路設(shè)計(jì)完成后，需要實(shí)現(xiàn)硬件的產(chǎn)品。而在這之前，還需要光柵傳感 器的版圖制作。他作為向硬件過(guò)渡的關(guān)鍵，是基于電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，繪制電路版圖，利用軟件功能，實(shí)現(xiàn)硬件電路板的設(shè)計(jì)。根據(jù)軟件功能，布線(xiàn)布局安排好后，可由廠(chǎng)家直接生產(chǎn)電路板，實(shí)現(xiàn)硬件的設(shè)計(jì)。 本次設(shè)計(jì)采用 9 軟件完成對(duì)電路版圖的設(shè)計(jì)和制作。在設(shè)計(jì)制作中，耗用了大量的時(shí)間在布局設(shè)計(jì)上面，是本次設(shè)計(jì)最為耗時(shí)的環(huán)節(jié)。 圖制作設(shè)計(jì) 9是應(yīng)用最廣泛的電子線(xiàn)路設(shè)計(jì)軟件，使用簡(jiǎn)單、易于學(xué)習(xí)、功能強(qiáng)大。此次設(shè)計(jì)使用該軟件實(shí)現(xiàn)電路版圖的制作，繪制。為硬件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)提供指導(dǎo)。 由于電路設(shè)計(jì)的完成，按 照原理圖，首先構(gòu)建電路圖，在軟件環(huán)境中把前面提到的電路設(shè)計(jì)思想用電路圖的形式畫(huà)出來(lái)，同時(shí)注意器件的選擇，擺放的結(jié)構(gòu)，各部分細(xì)節(jié)，都要完整，不可缺失。 件環(huán)境介紹 本設(shè)計(jì)的版圖繪制環(huán)境是在 9 下完成的。 司在 80 年代末推出的 件，在電子行業(yè)的 件中，它當(dāng)之無(wú)愧地排在眾多 件的前面，是電子設(shè)計(jì)者的首選軟件，它較早就在國(guó)內(nèi)開(kāi)始使用，在國(guó)內(nèi)的普及率也最高 。 完整的板級(jí)全方位電子設(shè)計(jì)系統(tǒng)，它包含了電原理圖繪制、模擬電路與數(shù)字電路混合信號(hào)仿真、多層 印制電路板設(shè)計(jì)（包含印制電路板自動(dòng)布線(xiàn)）、可編程邏輯器件設(shè)計(jì)、圖表生成、電子表格生成、支持宏操作等功能，并具有 客戶(hù) /服務(wù)器）體系結(jié)構(gòu)，同時(shí)還兼容一些其它設(shè)計(jì)軟件的文件格式，如 ，其多層印制線(xiàn)路板的自動(dòng)布線(xiàn)可實(shí)現(xiàn)高密度 100布通率。 路圖的繪制 啟動(dòng) 9 軟件，新建 件，根據(jù)前面設(shè)計(jì)的電路，調(diào)用合適的元件，開(kāi)始繪制電路圖。同電路設(shè)計(jì)類(lèi)似，電路圖的設(shè)計(jì)同樣各部分都要一一對(duì)應(yīng)。各部分功能都相應(yīng)實(shí)現(xiàn)，電路圖的 設(shè)計(jì)，功能調(diào)試，完成后，進(jìn)行檢測(cè)。 畢業(yè)論文 15 電路圖的完成如下： 圖 4柵尺電路圖 子版圖布線(xiàn)設(shè)計(jì) 在完成電路圖后，要對(duì)電路進(jìn)行版圖設(shè)計(jì)，這一處更加費(fèi)時(shí)費(fèi)力，把對(duì)應(yīng)的器件，電阻，模塊選取出來(lái)，放到模板上，首先確定模板范圍，然后各器件和模塊的擺放，位置的不一樣，讓布線(xiàn)的難易不一樣，在這一點(diǎn)上，經(jīng)過(guò)多次的實(shí)驗(yàn)，不斷地改良中，層板改為2 層，上下層，模板大小更加緊湊，精細(xì)。 下面將對(duì)版圖各部分進(jìn)行圖片示意，在版圖設(shè)計(jì)中，布局尤為關(guān)鍵，但是還有一個(gè)不可忽視的問(wèn)題存在，可實(shí)現(xiàn)性。不是所有版圖最精細(xì)，最簡(jiǎn)省就是 好的，可采用的，工藝上有些是達(dá)不到的，所以在設(shè)計(jì)中還要考慮到可實(shí)現(xiàn)性的問(wèn)題，在這一方面，我缺乏經(jīng)驗(yàn)，卻得到指導(dǎo)老師的指導(dǎo)，對(duì)于一些理論存在，但無(wú)法實(shí)現(xiàn)的部分作了修改和調(diào)整，最后，將各部分圖片展示如下： 電路上層的完成版圖： 畢業(yè)論文 16 圖 4層版圖 電路下層的完成版圖： 圖 4層版圖 電路器件模塊布局圖： 圖 4局圖 版圖底層反面圖： 畢業(yè)論文 17 圖 4面圖 最終完成的版圖設(shè)計(jì)如下： 圖 4成圖 版圖的設(shè)計(jì)中，軟件提供了自動(dòng)布線(xiàn)，但是實(shí)際存在是否可以實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題，所以在版圖的設(shè)計(jì)中我經(jīng)過(guò)了多次的 布線(xiàn)，設(shè)計(jì)，重新布局，甚至電路都改了很多次，相應(yīng)的版圖也要重新設(shè)計(jì)，這是這次設(shè)計(jì)中最為困難的一部分，直到最后的認(rèn)定可行，經(jīng)過(guò)了大量的工作和實(shí)驗(yàn)。在這過(guò)程中的辛苦和汗水換來(lái)了最后版圖設(shè)計(jì)的成功。 清單如表 4 4件清單 封裝 元件值 數(shù)量 0805 300 7 0805 2K 5 0805 43K 8 0805 100K 3 0805 220 1005 3300P 1 測(cè)點(diǎn) 1 點(diǎn) 1 V 1 0 測(cè)點(diǎn) 1 80 測(cè)點(diǎn) 1 K 2 畢業(yè)論文 18 0K 1 0K 1 K 1 6 要技術(shù)性能指標(biāo) 表 4能指標(biāo) 量程（ 01100 準(zhǔn)確度（ m/m） 3（ 20 測(cè)量分辨率（ m） m 光柵工作間隙 量 重復(fù)性 1 個(gè)分辨率 玻璃尺厚度 璃尺寬度 12作電壓 5V 工作速度 60M/出信號(hào) A， B 倆路正弦信號(hào) 五細(xì)分適配器 輸入波形：相差 90 度倆路正弦信號(hào) 輸出波形：相差 90 的倆路 波信號(hào) 電纜最長(zhǎng) 5M 外形尺寸（長(zhǎng) *寬 *高） 4064作溫度 50 畢業(yè)論文 19 第 5 章 光柵尺的制造與安裝 柵尺的制造 電子信息技術(shù)是當(dāng)今新技術(shù)革命的核心 ,其技術(shù)基礎(chǔ)是電子元器件 (以下簡(jiǎn)稱(chēng)元器件 ) ，其中大部 分是微電子器件。元器件是電子設(shè)備和系統(tǒng)的基本單元 ,為了提高系統(tǒng)的可靠性 ,必須首先保證元器件的可靠性 ,但是即使高可靠性的元器件，在最好的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)控制下，仍然不可避免地會(huì)產(chǎn)生一些有缺陷、質(zhì)量不符合要求的產(chǎn)品。所以在裝機(jī)前對(duì)元器件進(jìn)行測(cè)試篩選就顯得尤其重要。 器件篩選的目的和作用 篩選是通過(guò)檢驗(yàn)和試驗(yàn)剔除不合格或有可能早期失效產(chǎn)品的方法。檢驗(yàn)包括在規(guī)定環(huán)境條件下的目視檢查、功能測(cè)量等，某些功能測(cè)試是在強(qiáng)應(yīng)力下進(jìn)行的。電子元器件篩選分為一次篩選和二次篩選。一次篩選也稱(chēng)成品篩選 , 是由元器件生產(chǎn)廠(chǎng) 按元器件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和訂貨合同要求進(jìn)行的出廠(chǎng)前篩選。二次篩選是元器件用戶(hù)在元器件到貨后進(jìn)行的篩選。 篩選的目的是有效地剔除早期失效產(chǎn)品，使失效率降低到可接受的水平。元器件篩選是提高電子元器件使用可靠性的重要手段，因而也是提高電子產(chǎn)品固有可靠性的有效手段。元器件經(jīng)過(guò)篩選可以發(fā)現(xiàn)并剔除在制造、工藝、材料方面的缺陷和隱患。元器件篩選對(duì)于空空導(dǎo)彈這樣在飛行任務(wù)期間沒(méi)有可能維修、可靠性指標(biāo)要求又很高的產(chǎn)品尤其重要。 器件篩選的原理 元器件是整機(jī)的基礎(chǔ) ,它在制造過(guò)程中可能會(huì)由于本身固有的缺陷或制造工藝的控制不 當(dāng)，在使用中形成與時(shí)間或應(yīng)力有關(guān)的失效。為了保證整批元器件的可靠性，滿(mǎn)足整機(jī)要求，必須把使用條件下可能出現(xiàn)初期失效的元器件剔除。 元器件的失效率隨時(shí)間變化的過(guò)程可以用類(lèi)似“浴盆曲線(xiàn)”的失效率曲線(xiàn)來(lái)描述 ,早期失效率隨時(shí)間的增加而迅速下降，使用壽命期 (或稱(chēng)偶然失效期 )內(nèi)失效率基本不變。篩選的過(guò)程就是促使元器件提前進(jìn)入失效率基本保持常數(shù)的使用壽命期 ,同時(shí)在此期間剔除失效的元器件。 事物的好與壞的判別必須要有標(biāo)準(zhǔn)去衡量。判斷元器件的失效與否是由失效判別標(biāo)準(zhǔn)即失效判據(jù)所確定的。失效判據(jù)是質(zhì)量和可靠性的指標(biāo)，有時(shí)也有成 本的內(nèi)涵，所以元器件失效不僅指功能的完全喪失，而且指電學(xué)特性或物理參數(shù)降低到不能滿(mǎn)足規(guī)定的要求。簡(jiǎn)而言之，產(chǎn)品失去規(guī)定的功能稱(chēng)為失效。 失效一般分為現(xiàn)場(chǎng)失效和試驗(yàn)失效。現(xiàn)場(chǎng)失效一般是在裝機(jī)以后出現(xiàn)的失效，因此，畢業(yè)論文 20 我們?cè)谠骷y(cè)試篩選過(guò)程中只考慮試驗(yàn)失效。試驗(yàn)失效主要是封裝失效和電性能失效。封裝失效主要依靠環(huán)境應(yīng)力篩選來(lái)檢測(cè)。所謂環(huán)境應(yīng)力篩選，即在篩選時(shí)選擇若干典型的環(huán)境因素，施加于產(chǎn)品的硬件上，使各種潛在的缺陷加速為早期故障 ,然后加以排除 ,使產(chǎn)品可靠性接近設(shè)計(jì)的固有可靠性水平，而不使產(chǎn)品受到疲勞損傷。在正常情 況下是通過(guò)在檢測(cè)時(shí)施加一段時(shí)間的環(huán)境應(yīng)力后，對(duì)外觀(guān)的檢查 (主要是鏡檢，根據(jù)元器件的質(zhì)量要求，采用放大 10 倍對(duì)元器件外觀(guān)進(jìn)行檢測(cè)，也可以根據(jù)需要安排紅外線(xiàn)及 X 射線(xiàn)檢查 ) ，以及氣密性篩選來(lái)完成，當(dāng)有特殊需要時(shí)，可以增加一些 破壞性物理分析 )等特殊測(cè)試；這些篩選項(xiàng)目對(duì)電性能失效模式不會(huì)產(chǎn)生觸發(fā)效果。所以 ,一般將封裝失效的篩選放在前面 ,電性能失效的篩選放在后面。 電性能失效可以分為連結(jié)性失效、功能性失效和電參數(shù)失效。連結(jié)性失效指開(kāi)路、短路以及電阻值大小的變化，這類(lèi)失效在元器件失效中占有較大的比例。因?yàn)樵谠?器件篩選測(cè)試過(guò)程中，由于過(guò)電應(yīng)力所引起的大多為連結(jié)性失效，同時(shí) ,連結(jié)性失效可以引發(fā)功能性失效和電參數(shù)失效，但是功能性失效和電參數(shù)失效不會(huì)引發(fā)連結(jié)性失效。主要原因是，當(dāng)連結(jié)性失效模式被特定的篩選條件觸發(fā)時(shí)，往往出現(xiàn)的現(xiàn)象為元器件封裝涂覆發(fā)生銹蝕、外殼斷裂、引線(xiàn)熔斷、脫落或者與其他引線(xiàn)短路，主要表現(xiàn)為機(jī)械和熱應(yīng)力損傷 ,但是有時(shí)并不表現(xiàn)為連結(jié)性故障，而是反映為金屬疲勞、鍵合強(qiáng)度不夠等問(wèn)題，這些本身不會(huì)引發(fā)連結(jié)性失效，但是會(huì)引發(fā)功能性失效和電參數(shù)失效，需要通過(guò)功能性和電參數(shù)監(jiān)測(cè)才能發(fā)現(xiàn)。但是，電路的功能性失效和電參 數(shù)失效被特定的的篩選條件觸發(fā)時(shí)，出現(xiàn)的現(xiàn)象是某些特定的功能失效、電參數(shù)超差等。造成這些失效的主要原因在于：制造、設(shè)計(jì)中的缺陷以及生產(chǎn)工藝控制不嚴(yán)，使生產(chǎn)過(guò)程中各種生產(chǎn)要素如空氣潔凈度等級(jí)、超純水的質(zhì)量監(jiān)測(cè)、超純氣體和化學(xué)試劑達(dá)不到規(guī)定的要求；在運(yùn)輸轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中由于防靜電措施不到位也會(huì)發(fā)生靜電損傷。這些因素作用下半導(dǎo)體晶體會(huì)受到各種表面污染物的玷污 ,會(huì)使產(chǎn)品不能達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量等級(jí)要求。當(dāng)受到特定的外部條件激發(fā)的情況下，就會(huì)產(chǎn)生功能性失效和電參數(shù)失效，但是這些功能性失效和電參數(shù)失效造成的影響往往只能造成元器件部分 的功能失去作用，還不能使芯片的封裝和各部分的連結(jié)線(xiàn)出現(xiàn)燒毀、短路、開(kāi)路等現(xiàn)象 ,所以電路的功能性失效和電參數(shù)失效與連結(jié)性失效不產(chǎn)生引發(fā)效果。 子元器件篩選方案 在安排測(cè)試篩選先后次序時(shí) ,有兩種方案： 方案 1:將不產(chǎn)生連環(huán)引發(fā)效果的失效模式篩選放在前面 ,將可以與其他失效模式產(chǎn)生連環(huán)引發(fā)效果的失效模式篩選放在后面。 方案 2:將可以與其他失效模式產(chǎn)生連環(huán)引發(fā)效果的失效模式篩選放在前面 ,將不產(chǎn)生連環(huán)引發(fā)效果的失效模式篩選放在后面。 如果選擇方案 1,會(huì)發(fā)現(xiàn)將可以與其他失效模式產(chǎn)生連環(huán)引發(fā)效果的失 效模式篩選放畢業(yè)論文 21 在后面時(shí) ,出現(xiàn)本身失效模式?jīng)]有被觸發(fā)、其他關(guān)聯(lián)的相關(guān)失效模式被觸發(fā)的情況時(shí) ,這種帶有缺陷的元器件不能被準(zhǔn)確地定位、剔除 ,因?yàn)樵擃?lèi)失效模式的檢測(cè)已經(jīng)在前面做過(guò)了。而選擇方案 2就可以非常有效地避免上述問(wèn)題的發(fā)生 ,使篩選過(guò)程優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)和高效。 因此 ,決定元器件測(cè)試篩選先后次序的原則是 : 1失效概率最大的篩選方法首先做。 2當(dāng)一種失效模式可以與其他失效模式產(chǎn)生關(guān)聯(lián)時(shí) ,應(yīng)將此失效模式的篩選放在前面。 3使用不同方法對(duì)同一種失效模式進(jìn)行篩選時(shí) ,首先考慮失效概率的分布 ,容易觸發(fā)失效的篩選方法首先進(jìn)行。 4考慮經(jīng)濟(jì)性 ,便宜的先做。 5考慮時(shí)間性 ,時(shí)間長(zhǎng)的后做。 6測(cè)試順序的安排是后面的參數(shù)能夠檢查元器件經(jīng)前面參數(shù)測(cè)試后可能產(chǎn)生的變化。對(duì)有耐電壓、絕緣電阻測(cè)試要求的元器件 ,耐壓在前、絕緣在后 ,功能參數(shù)最后測(cè)試 ;對(duì)有擊穿電壓和漏電流測(cè)試要求的元器件 ,擊穿電壓在前 ,漏電流在后 ,功能參數(shù)最后測(cè)試。 柵尺的安裝 光柵線(xiàn)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(tái)（滑板）上，隨機(jī)床走刀而動(dòng)，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。其安裝方式的選擇必須注意切 屑、切削液及油液的濺落方向。如果由于安裝位置限制必須采用讀數(shù)頭朝上的方式安裝時(shí)，則必須增加輔助密封裝置。另外，一般情況下，讀數(shù)頭應(yīng)盡量安裝在相對(duì)機(jī)床靜止部件上，此時(shí)輸出導(dǎo)線(xiàn)不移動(dòng)易固定，而尺身則應(yīng)安裝在相對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)的部件上（如滑板）。 移傳感器安裝基面 安裝光柵線(xiàn)位移傳感器時(shí)，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(duì)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)部件上。用千分表檢查機(jī)床工作臺(tái)的主尺安裝面與導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的方向平行度。千分表固定在床身上，移動(dòng)工作臺(tái)，要 求達(dá)到平行度為 000內(nèi)。如果不能達(dá)到這個(gè)要求，則需設(shè)計(jì)加工一件光柵尺基座?；笞龅剑簯?yīng)加一根與光柵尺尺身長(zhǎng)度相等的基座（最好基座長(zhǎng)出光柵尺 50右）。該基座通過(guò)銑、磨工序加工，000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 裝時(shí)，調(diào)整讀數(shù)頭位置，達(dá)到讀數(shù)頭與光柵尺尺身的平行度為 右，讀數(shù)頭