德國HEIDENHAIN海德漢測(cè)量系統(tǒng)和信號(hào)處理，KGM包括一個(gè)固定在基座上的圓晶形狀的二維柵格光柵和一個(gè)掃描頭。測(cè)量時(shí)，掃描頭非接觸地在格柵板上運(yùn)動(dòng)。對(duì)設(shè)置操作，將基座固定在工件夾持元件（例如加工中心的工作臺(tái)）上并對(duì)正。掃描頭固定在靜止不動(dòng)的夾刀元件（例如加工中心的主軸）上并大致對(duì)正。用一片隔膜將掃描間隙設(shè)置為0.5 ±0.05 mm。用掃描頭上的一組螺絲精細(xì)調(diào)整該間隙并借助ACCOM信號(hào)處理軟件改善測(cè)量信號(hào)質(zhì)量。對(duì)相互垂直的兩軸，KGM輸出兩個(gè)90°相位差、4 µm信號(hào)周期信號(hào)。測(cè)量信號(hào)發(fā)給計(jì)算機(jī)進(jìn)行后續(xù)處理。 海德漢的EIB 741連接盒（以太網(wǎng)）和IK 220計(jì)數(shù)卡（PCI總線）用于連接KGM與計(jì)算機(jī)。 這兩種設(shè)備都能將正弦測(cè)量信號(hào)細(xì)分4096倍，使每軸的測(cè)量步距達(dá)到約1 nm。 海德漢公司的ACCOM軟件基于ISO 230-4標(biāo)準(zhǔn)處理測(cè)量值。 用ACCOM可以方便地為KGM對(duì)圓弧細(xì)分測(cè)試和自由形狀測(cè)試進(jìn)行編程。 ACCOM信號(hào)處理軟件提示用戶輸入所有必要參數(shù)信息并生成相應(yīng)NC程序，所生成的程序通過通信接口（串口或以太網(wǎng)或TCP/IP）可被立即裝入CNC數(shù)控系統(tǒng)中。KGM二維編碼器用于動(dòng)態(tài)檢測(cè)CNC數(shù)控機(jī)床的輪廓加工精度。例如用它進(jìn)行圓弧細(xì)分測(cè)試，支持115 mm到0,1 mm的圓弧半徑，進(jìn)給速率可達(dá)80 m/min。KGM可進(jìn)行兩軸自由形狀測(cè)試。KGM優(yōu)點(diǎn)是非接觸測(cè)量，它避免了像DBB這樣滾珠軸承的影響。

德國HEIDENHAIN海德漢測(cè)量系統(tǒng)和信號(hào)處理，HEIDENHAIN海德漢光柵測(cè)量位移的實(shí)質(zhì)是以光柵柵距為一把標(biāo)準(zhǔn)尺子對(duì)位稱量進(jìn)行測(cè)量。高分辨率的光柵尺一般造價(jià)較貴，且制造困難。為了提高系統(tǒng)分辨率，需要對(duì)莫爾條紋進(jìn)行細(xì)分，光柵尺傳感器系統(tǒng)多采用電子細(xì)分方法。當(dāng)兩塊光柵以微小傾角重疊時(shí)，在與光柵刻線大致垂直的方向上就會(huì)產(chǎn)生莫爾條紋，隨著光柵的移動(dòng)，莫爾條紋也隨之上下移動(dòng)。這樣就把對(duì)光柵柵距的測(cè)量轉(zhuǎn)換為對(duì)莫爾條紋個(gè)數(shù)的測(cè)量。在一個(gè)莫爾條紋寬度內(nèi)，按照一定間隔放置4個(gè)光電器件就能實(shí)現(xiàn)電子細(xì)分與判向功能。例如，柵線為50線對(duì)/mm的光柵尺，其光柵柵距為0.02mm，若采用四細(xì)分后便可得到分辨率為5μm的計(jì)數(shù)脈沖，這在工業(yè)普通測(cè)控中已達(dá)到了很高精度。由于位移是一個(gè)矢量，即要檢測(cè)其大小，又要檢測(cè)其方向，因此至少需要兩路相位不同的光電信號(hào)。為了消除共模干擾、直流分量和偶次諧波，通常采用由低漂移運(yùn)放構(gòu)成的差分放大器。由4個(gè)光敏器件獲得的4路光電信號(hào)分別送到2只差分放大器輸入端，從差分放大器輸出的兩路信號(hào)其相位差為π/2，為得到判向和計(jì)數(shù)脈沖，需對(duì)這兩路信號(hào)進(jìn)行整形，首先把它們整形為占空比為1：1的方波。然后，通過對(duì)方波的相位進(jìn)行判別比較，就可以等到光柵尺的移動(dòng)方向。通過對(duì)方波脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，可以得到光柵尺的位移和速度。

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