数字式工具显微镜(图)

类型:电子显微镜品牌:国产型号:JX11B

商品描述：

JX11B数字式*工具显微镜,仪器工作原理与同类型万工显相同.只是在纵、横向读数上应用了计量光栅莫尔条纹技术，实现了数字显示。计量光栅通常是由一系列被等宽透明的间隙所分开的不透明刻线所组成。
它的特征指标是光栅常数ω（又称间距、节距）是指两相邻刻线的距离，表征的数值是每毫米刻线数的倒数。计量光栅是利用光栅对产生的莫尔条纹来测量长度或角度的。
光栅常数为ω的两块光栅，面对面地靠在一起，相互倾斜微小角度θ，在光栅夹的*（180°~θ）的角平线上，就能看到另一粗条纹，这些条纹通常称为莫尔条纹（moire fringe）
莫尔条纹间的距离W=ω/θ（θ的单位为弧度，ω的单位为毫米）当二块光栅选定时，ω随θ的增加而减少，随θ的减少而增加，由上式可知，莫尔条纹间距ω被放大了1/θ倍光栅常数。

如图所示，当二块光栅中的的任一块沿X方向移动时，莫尔条纹就沿Y轴移动，对某*点来说，光的强弱明暗发生周期性变化，也就是相当于产生了一个代表位移量的光信号，每当光栅相间间移了一个ω莫尔条纹就移动了一个W即条纹明暗变化了一个周期。ω和W是相对应的，所以测出了莫尔条纹移动的数目，就能测量出光栅相互间移动的距离。如果用光敏二*管接收其变化记号，并经电子计数器记录条纹移过的数目（即莫尔条纹明暗变化的次数）即可获得光栅的移动量。
通常，指示光栅是固定不动的，标尺光栅装置在纵向、横向的滑台上，因此，光栅的移动量就是纵向、横向滑台的移动量，从而完成工件长度的精密测量。

从光源1射出的光线经聚光镜2而形成了平行光通过指示光栅3和标尺光栅4后产生莫尔条纹再经四分透镜5成象于光敏二*管6上，光敏二*管的输出记号进行细分运算放大电路7计数脉冲形成电路8，经换向门控方向控制9输入十进可逆计数器10，由数字管理显示读数。
JX11B使用100条/mm光栅，每移动0.01mm时，莫尔条纹明暗变化一次，即一个周期，将这个周期进行100细分，即可获得100个脉冲记号就相当规模于0.01/100=0.0001mm的光栅位移，从而取得0.1μm的*小显示值。 JX11B调整方法
1、光栅标尺X、Y在其*测量范围内直线度不大于0.002mm，用千分表测量三个光栅座上的塔子（Y方向二个）作为粗测量。装上光栅尺及JCC光栅头，调整信号后再用示波器观察李沙育图作为精测，检查两信号的相位差以及光栅信号的直流电平变化，交流幅值变化，相位差变化和波形变化等。

2、调整前后，左右间隙，要求主光栅尺与裂相光栅间平行，间隙在0.12~0.14mm左右。

3、接上电箱（JX11B配DS100B数显箱）

4、观察莫尔条纹：取下接收板，调整莫尔条纹平行移动，恢复接收板。

5、原始信号调试：

（1）用示波器观察回路原始信号UP-P在0.7伏左右，且回路信号相差不大，并且无明显失真。
（2）观察电箱内四运放的放大信号，在DS100B电箱中计数板上的TP1与TP2，此放大信号为2路互差90°±△的正弦信号，调整灯泡光源，*放大后的信号无失真，满足相位要求及电平要求，同时满足峰—峰位在2.5伏左右,且变化量≤5%(JX11B:90°±7.2°直流电平2.06V,交流电平0.5V).
（3）观察李沙育图：当测量方向改变时,不允许李沙育圆轴线左右晃动,应*在*内变化量≤1.8°

6、自检查

将测量点移动到一个端点，开“置*”然后移动到另一端来回反复几次，观察数显箱10-1mm是否有明显的误差,如正确则使走动速度*100mm/s,观察是否报警,如报警则要求调整直至满足要求.
在示波器上观察细分精度以a 为起点。

a	b	c	d
0	24-26	50	74-76

细分误差≤0.6μm

调试结束，锁紧*调整螺钉。

滚动式光栅线位移传感器
滚动式光栅线位移传感器分为小型(代号为JCXF)普通型(代号为JCXE)和大型(代号为JCXG)三种类型,每一类均可用于50线对的光栅作为测量基准.当和数显箱配套使用时,可以满足各种中、小型机床和精密仪器改造的精密测量的线位移数字显示。光栅传感器分为敞开式和封闭式两种，其中敞开式为*型（产品型号J*）输出波形为正弦波。主要用于精密仪器的数字化改造，*高分辨率可达0.1μm,封闭式主要用于普通机床及投影仪的数字化改造,输出波形为方波.
工作原理:
1、光栅测量
滚动式光栅线位移传感器由铝型、光栅尺、安装端盖、读数头和信号电缆（带插头）等部分组成。光栅尺（标尺）固定在铝型材壳体上，安装端盖分别固定在壳体的两端。组成以光栅为基准的测量体；读数头由四裂相指示光栅、光源板、接收板、整形（匹配）板和电缆组成。指示光栅座的侧面装有三只滚珠轴承，指示光栅和光栅尺的间隙由其定位*。指示光栅座的上部装有二只滚珠轴承。当读数头和光栅尺作相对运动时，指示光栅座*贴在光栅的刻线面和顶部。装在指示光栅两侧的光源和接收板，分别作为光源和光闸莫尔条纹的接收。该光电信号经数显箱处理成为位移数字，这样就完成了光栅对线位移的测量。为便于数显表（箱）的处理在传感器中，还把莫尔条纹的光电信号经整形（匹配）处理后再由信号电缆输入。
简而言之，滚动式光栅线位移传感器是由装有光栅尺的壳体和带有信号电缆的读数头二部分组成。
2、光电转换：滚动式光栅线位移传感器采用四裂相指示光栅，因此有四组发光、接收系统，*位窗另有*的发光、接收系统，均取红外二*管和光电三*管作为发光、接收器件。
光源由此5VDC经限流电阻供给发光二*管，其工作电流恒定，*接收信号的稳定。
3、 *窗信号：滚动式光栅位移传感器带有一个*件（参考）窗。当读数头通过标尺上此标记处时，读数头输出1个正脉冲。此脉冲（信号）输入数显表（箱）由它来处理，以获得光栅测量的坐标定位。