場掃描
場掃描簡介場掃描技術是指以直線光柵尺作為位置測量儀器的技術。被廣泛地套用在工具機、傳送設備、工業自
動化和測量檢測設備領域。
掃描原理
直線光柵尺和測量設備一
樣採用光電掃描原理，對載有細微柵紱的光柵標尺
進行掃描。掃描方法的優劣決定輸出信號的質量，
並進一步決定光柵尺的定位精度和最大運動速度。光學系統的特性決定了它易受各類污染的影響。通
過在封閉式直線光柵尺上採用單場掃描原理，海德
漢成功地將直線光柵R的上述兩個性能大幅提高。
為了更清楚地解釋單場掃描的優點．下面將把單場
掃描和傳統的四場掃描作個對比：
在IS系列直線
光柵尺所採用的成
像式掃描方法中，
場掃描光柵標尺與帶有類
似或相同光柵結掏
的掃描掩膜作相對
運動。穿過標尺與
掩膜光線的明暗程
度按標尺與掩膜相
對位置的不同而有
規律地變化：當標
尺與掩膜的空隙吻
合時，光線得以穿
過；當柵線與空隙
重合時沒有光線穿
過。感光元件將光
強的變化轉變為電
子信號。
4．單場掃描的信號生成
掃描掩膜帶一個大尺寸光柵，其柵距與光柵標
尺的柵距略有不同。由此在掃描掩膜光柵全長上會
產生明暗交替的現象；某些地方柵線與柵線重疊．
光線可以通過；某些地方姍線與空隙重疊，光線無
法通過而在這兩者之間，空隙部分被遮擋。這起
到了光學過濾的作用，使得產生均勻的高正弦性信
號成為可能。特製的柵狀感光元件取代了獨立感光
元件，生成四個相位差為90咱g掃描信號。
單場掃描的優勢
1．對污染干擾不敏感。
覆蓋光柵標尺全寬的大尺寸掃描區以及交替重
復出現的柵狀掃描區使得採用單場掃描原理的測量
設備對污染的干擾特別不敏感。污染試驗已經證實
了這一點；即便在有大面積污染干擾時．測量設備
仍能提供高質量的測量信號。位置誤差遠低於測量
設備標定精度等級所對應的誤差值。
與四場掃描相比，採用單場掃描可以在某些場
合，避免完全無信號輸出現象的出現。
2．運行速度。
封閉式光柵尺的允許運行速度主要取決於以下
因素的影響：機械允許速度、電子允許速度
雷射切割工具機，直接驅動設備通常要求光柵有
較高的運行速度。
3．機械特性
封閉式光柵尺的密封條工作時摩擦特別小。這
使得光柵有可能在保持低磨損前提下高速運行。
4．電器特性
單場掃描的信號質量高而且穩定性好。輸出信號幅值受光柵運行速度影響小。這保證了光柵在高
速運行時輸出信號的穩定，利於信號的細分。
單場掃描因為有特殊的光學過濾和大面積掃描
區．產生的信號正弦性好，穩定性高。這顯著減少
了一個信號周期內的位置誤差。示波器的y顯
示模式下可明顯地看到單場掃描的這個優點，單場掃描光柵尺的輸出信號擁有更好的圓度
和更小的信號噪聲
而這意味著更高的定位精度和更佳的控制品
質。對直線電機而言，配備了單場掃描光柵尺後，
速度控制可以做的更好，更為平順
