上海欧牧电子科技有限公司
GCS系列光栅线位移传感器
使 用 说 明 书
本公司本着以用户安装、使用、维护方便为原则，结构优化的同时又能提高产品精度为条件，研制生产出GCS系列滚动式光栅尺。该产品具有符合标准的准确度，良好的刚度，平直性和密封性，设计合理，造型美观。其配套的附件、配件，可令用户大量减少安装工时，非专业人员亦可自行处理安装、维护上的问题。如果能够详细阅读下面的内容，将会令你在使用时更得心应手。
一、光栅尺概述：
GCS—898滚动式光栅线位移传感器分为小型、中型、大型三种类型。每一类均可用50线对的光栅作为测量基准，当和数显表配套使用时，可以满足各种中、小型机床和其它精密测量的线位移数字显示。
本传感器的读数头采用滚珠轴承定位和导向，磨擦小，灵敏度高，使用寿命长。
本传感器采用精密计量光栅作为测量准器，测量精度高。对于已走失精度机床的改造精密化具有实用的意义。使用光栅数显机床，可以大大提高加工精度和生产效率。
本传感器采用密封式结构，性能可靠，安装方便。
光栅尺传感器技术规格
小小尺 | 中 尺 | 大 尺 | ||||
型号 | GCS-898-1 | GCS-898-5 | GCS-898-1 | GCS-898-5 | GCS-898-1 | GCS-898-5 |
光栅栅距 | 20UM（0.020mm）,10UM(0.010mm) | |||||
光栅测量系统 | 透射式红外光学测量系统,红外线波长:880nm | |||||
读数头滚动系统 | 垂直式五轴承滚动系统 | 45°五轴承滚动系统 | ||||
分辨率 | 1UM | 5UM | 1UM | 5UM | 1UM | 5UM |
有效行程 | 50-1000MM | 1100-3000MM | ||||
精确度UM 长度 | ||||||
10-500 | ±3UM | ±6UM | ±3 | ±6UM | ±3UM | ±6UM |
550-1000 | ±6UM | ±10UM | ±6UM | ±10UM | ±6UM | ±10UM |
1050-1500 | ±30UM | |||||
1550-2000 | ±50UM | |||||
2050-3000 | ±80UM |
型号
| GCS系列
| |||||
重复
| ±1UM | ±5UM | ±1UM | ±5UM | ±1UM | ±5UM |
工作速度 | >20M/MIN(1UM) >60M/MIN(5UM) | |||||
工作 环境 | 温度0-50℃ 湿度≤90(20±5°) | |||||
工作 电压 | 5V±5%DC 12V±5%DC 24V±5%DC | |||||
输出讯号 | TTL EIA-422-A(RS-422) ~1VPP |
二、工作原理
1、光栅测量
滚动式光栅线位移传感器由铝型材、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）固定在铝型材壳体中，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，指示光栅和光栅的间隙由其定位保证。指示光栅座的上部装有二只滚轴承。当读数头和光栅作相对运动时，指示光栅座始终贴在光栅的刻划面和顶部，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，滚动式光栅线位移式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，零位
窗另有独立的发光、接收系统，均取红外二极管和光电三极管作为发光、接收器件。
光源由此5VDC经限流电阻供给发光二极管。其工作电流恒定，保证接收信号的稳定。
3、零窗信号
滚动光栅线位移传感器带有一个零位（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，止脉冲（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，具体功能视数显表（箱）而定。
附接线脚位说明：
9芯脚位说明
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
24V/5V （红色） | 0V （白色） | A信号 | B信号 |
9芯差分脚位说明
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
5V | 0V | A | B | R+ | A/ | B/ | R- |
三、安装位置
1.本传感器的工作长度应大于机床的行程，以免将光学尺撞坏。
2.传感器安装平面，是非机械加工平面，必须于传感器尺身面加垫片或用户自制安装块垫平，以保证传感器与安装面连接的稳定可靠性。
3.安装传感器时，传感器的尺身与机床导轨的平行，误差小于0.1MM，不超过0.15MM，当传感尺身工作长度大于1500MM时，应在电子尺的尺身背滑槽内加装固定滑块，以保证传感器尺身与导轨的平行度。
4.读数头两侧面与传感器尺身面应保证平行且对称，读数头和传感器尺身高低方向间隙在0.8MM-1MM之间，安装时用红色垫块调整间隙，安装后抽去红色垫块。
5、电子尺的安装，应将尺身定位在移动工作台的中间位置，固定读数头时应将机床工作台移到任意一端的终点，将读数头固定的间隔尺身末端2厘米位置，有限位开关的一定要把限位开关的位置限定在光栅尺的有效使用行程范围内，以避免碰撞。
6、防尘罩的安装需高于尺身5MM安装，且应将防尘罩与机器设备的贴合面打密封胶。
7、信号线的固定，数显表的安装，将数显表置于安全，方便观察的位置固定，固定信号线时必须考虑到全部相关移动距离，固定位置尽量在行程，并将多余的线扎好固定。
8、接地线联接要右靠，用万用表测量其接地电阻必须小于10Ω，尽可能符合阿贝原则；保证读数头和壳体的良好相对运动；避免直接污染，不妨碍操作使用。
四、安装注意事项
传感器开口方向必须避开铁屑//油水//粉尘等的接触污染。
2．传感器安装后再安装一个防尘罩和尺身之间必须留有0.5mm的空隙，移动读数头时，避免防尘罩与尺接触。 (安装图附后)
五、检测方法
所有装配完成后，首先应校正传感器和导轨的平行，使之保证在０．１０ＭＭ之内．然后将光栅插入数显表对应插孔内，锁紧固定螺丝，打开看数显箱电源，开动机床，观察是否正常计数．若未计数，应仔细检查数显箱和传感器间的联接．若计数，可将读数头移至壳体一端，数显箱置零，移动读数头，观察数显箱的显示值与标准读数值对照，应在误差范围之内（2SM范围内）．若超差，再仔细检查安装尺寸和位置是否符合要求．
六、维护和保养
１、传感器和数显表（箱）应放在干燥而温度适宜的机床位置上。
２、对引出的电缆线应固定在机床上。
３、传感器在使用过程中不宜任意拆卸，
４、联接螺钉应固紧，切勿松动，以免精度走失。
５、仪器应保持清洁，开口处的防尘橡皮，如粘有砂粒废屑等，应用软纸揩去，注意不要揩入仪器内。经过一年的使用，对壳体内表面宜用干燥清洁的细纱布或棉花醮上一点酒精和混合剂拂拭，不要重揩，以防表面损坏。
七、安装图
ＬＯ：有效工作长度≤１００ＭＭ
图一
注：图中所标L为总长（尺身长度） 18为端头长度 100为型材加100mm Lo为有效工作长度 以上单位均为MM，ＬＯ：有效工作长度≤１０００ＭＭ
图二
注：图中所标L为总长（尺身长度） 19为端头长度 100为型材加100mm Lo为有效工作长度 以上单位均为MM
ＬＯ：有效工作长度>１０００ＭＭ
图三
注：图中所标L为总长（尺身长度） 20为端头长度 105为型材加105mm Lo为有效工作长度 以上单位均为MM
