知道伺服電機為什么要加裝光柵尺嗎？
更新時間：2025-12-24 點擊次數：10322次
光柵尺由兩部分組成：尺體和讀數頭，標尺主體安裝在移動部件上，而讀取頭安裝在固定部件上。有人還將讀數頭安裝在活動部件上（用于尺體的不方便移動），測量效果相同，但區別在于信號線不方便移動。標尺主體的運動是一對光柵中主光柵（刻度光柵）和次光柵（指示光柵）的相對位移。在光干涉和衍射的共同作用下，產生了黑白（或明暗）規則條紋（莫爾條紋）。
隨著工業的發展，傳統的精度已不能滿足精度的使用要求。從以前的閉環系統到今天的全閉環系統，這都是一個開發過程。那么，為什么伺服電機必須安裝光柵尺呢？這是因為伺服電動機的內置編碼器僅控制電動機的形狀，因此其他附件的精度，如果螺桿有間隙和誤差，編碼器將無法補償，因此需要作為補償。
由于光柵尺沿直線移動，這個移動實現了隨工作臺移動的位移，因此沒有間隙。實時反饋數據被提供給控制系統，系統根據錯誤進行補償！光電器件將相同的黑白（或明暗）條紋轉換為正弦波改變電信號，然后在放大并重新整形電路之后，相位差為90度的兩個正弦波或方波信號A和B獲得。正弦波或方波的周期數與移動距離成正比。當標尺主體向前移動時，A信號B信號90度，而當標尺主體向反方向移動時，A信號落后B信號90度，一些光柵還輸出Z信號（零返回信號）。
伺服電機通常需要加裝光柵尺來實現更高的控制精度和形成全閉環控制系統。具體分析如下：
1、提高控制精度：伺服電機自帶的編碼器只能反饋電機軸的旋轉位置和速度，而無法直接測量負載或工作臺的實際位置。光柵尺作為一種外部位置反饋裝置，可以直接測量直線位移，從而提供更準確的位置信息。
2、形成全閉環控制：在半閉環系統中，伺服電機的編碼器只能檢測到電機本身的運動狀態，而不能感知到傳動鏈（如絲杠、皮帶等）的誤差。通過加裝光柵尺，可以實現全閉環控制，即從命令發出到執行完成整個過程的每個環節都能得到監控和反饋，這樣可以有效地補償傳動鏈的間隙和誤差，提高系統的整體精度。
3、穩定性和可靠性：光柵尺由于直接安裝于工作臺和機床床身上，能夠提供穩定的反饋信號。盡管它可能會受到切削液等外界因素的影響，但設計合理的保護措施可以最大限度地減少這些影響，確保系統的穩定運行。
4、信號轉換：光柵尺可以將測量到的位移距離轉換為電信號，再進一步轉化為脈沖信號，這些信號被反饋給控制器進行處理，從而實現高精度的位置控制。
加裝光柵尺可以使伺服電機系統達到更高的精度要求，適用于精密加工、測量和其他對精度要求高的應用場景。
