光栅尺输出的是什么信号

仪器工坊

光栅尺的输出信号类型取决于其设计原理（增量式或绝对式），具体如下：
一、增量式光栅尺
1、输出信号：
- A/B 两相脉冲信号：
- 两个相位差90°的方波脉冲（A和B信号），用于判断运动方向（通过A/B的相位顺序区分正反向）。
- 示例：A相超前B相时为正向运动，B相超前A相时为反向运动。
- Z 参考信号（零位信号）：
- 每转一圈（或每移动一个固定距离）输出一个脉冲，用于确定绝对位置参考点（如机械原点）。
2、信号特点：
- 输出为周期性脉冲，需通过外部计数器记录脉冲数以计算位移量。
- 常见电平：TTL电平（0V/5V）或NPN集电极开路输出。
- 分辨率：由光栅条纹密度决定（如每毫米20线、50线等），分辨率=条纹间距/插值倍数。
- 典型应用：数控机床、自动化设备等需要相对位移测量的场景。
二、绝对式光栅尺
1、输出信号：
（1）绝对位置数字信号：
- 直接输出二进制、格雷码或串行数字信号（如SSI、BiSS、EnDat等），每个位置对应**编码。
- 无需归零操作，开机即可直接读取绝对位置。
（2）常见接口：
- 并行输出（如8位、12位二进制码）或串行通信（如RS-422、CANopen等）。
2、信号特点：
- 抗干扰能力强，适合复杂环境。
- 可直接接入PLC、驱动器或控制器，无需额外计数模块。
- 典型应用：高精度定位系统（如半导体设备）、需要断电保持位置信息的场合。
三、其他信号特性
1、电压与接口：
- 增量式：通常为5V TTL电平或NPN集电极开路输出（需外接上拉电阻）。
- 绝对式：可能采用差分信号（如RS-422）或串行通信协议（如SSI、BiSS）。
2、频率与速度：
- 脉冲频率与运动速度成正比，高速度下需考虑信号响应能力（如最大响应频率可达1MHz以上）。
4、信号作用示例
1、增量式光栅尺：
- A/B脉冲用于计算位移量和方向，Z信号用于复位。
- 公式：位移 = 脉冲数 × 分辨率。
2、绝对式光栅尺：
- 直接读取编码值，无需累计脉冲，位置信息独立存储。
四、总结
- 增量式：输出A/B/Z脉冲信号，适合动态测量，需配合计数系统。
- 绝对式：输出数字编码信号，直接提供绝对位置，适合高精度、高可靠性需求。
- 选择依据：根据是否需要绝对位置、成本预算、抗干扰要求及系统集成复杂度决定。