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谈温度变化对光栅测量系统的影响

众所周知，所有材料的尺寸都会受到温度的影响，只不过变化的多少不同，

通常我们用热膨胀系数来衡量变化的程度，

热膨胀系数是指材料加热时尺寸膨胀的比率，

设α表示线膨胀系数，L为材料初始长度，l为伸长量，t为材料温度变化量：

l=α*L*t

几种常用材料的温度的膨胀系数近似值如下

料名称     线膨胀系数α，(μm/℃)

一般铸铁          9.2~11.8

一般碳钢          10~13

铁                12~12.5

铜                18.5

金                14.2

石英玻璃          0.51

PC塑料            50

必力信公司光栅玻璃  5.5

列如我们用普迈公司光栅尺测量1米长的铜变化1度时产生的误差，由上表可

知铜α1=18.5(μm/℃)，普迈公司光栅玻璃α2=5.5(μm/℃)，设误差为w

则w=l1L*t-l2L*t=13μm

当测量误差较大时，有可能是温度的影响，KA-300光栅尺，要提高测量精度就要提高恒温等级，

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工作原理：

直线光栅尺和旋转编码器均依据相对运动的原理来产生光信号，这些信号经过光电器件的转换处理后，用来检测机械装置的位移。FAGOR公司反馈产品采用两种不同的材料来产生反馈信号：

1.刻线玻璃尺（直线光栅尺 有效测量长度3米以下使用）刻线玻璃盘片（旋转编码器）

2.刻线钢带尺（直线光栅尺 有效测量长度3米以上使用）

测量过程：

FAGOR公司反馈产品提供的输出信号是由光源通过刻在直线尺或盘片的栅格线后，再经光电转换装置的处理产生的。读数装置由光源、刻线玻璃与栅格窗、以及光电二极管接收装置组成。FAGOR公司反馈产品采用红外发光二极管（IRED）作为光源，这种光源具有安全、寿命长的特点。

1.刻线玻璃反馈系统

红外线光束被光电二极管接收前，先通过有刻线轨迹的板与栅格窗，有刻线轨迹的板与栅格窗，有刻线轨迹的板与栅格窗间的相对运动回产生正弦波形式的光波，这种光波经光电二极管接收后，会转换成初始的电流正弦波信号，这些电信号的周期与栅距是一样的。

2.刻线钢带反馈系统

工作原理是让光以反射方式通过网状栅格，读数系统由一个LED组成作为刻线钢带的光源（衍射光）。网状成像装置和信号光检测元件采用FAGOR工作1新技术设计，该装置能使成像在相同平面，从而大大提高了信号的精度和可靠性。

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