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有人用过光栅尺吗?求推荐

时间:12-12 整理:3721RD 点击:
最近要在一个二维移动平台上加上位置反馈,现在考虑用光栅尺线位移传感器,形成200mm,精度要求100nm。
以前没用过类似的东西,不知道什么品牌的好。大家有用过的推荐一下吧,谢谢!

这要求真不低啊。。。
我最近在玩LVDT,要不要试试?
http://www.mouser.com/ds/2/261/HR_Series-267952.pdf
这东西驱动和信号调理比较麻烦,好处是可以做到完全无接触测量。

lvdt这个太高大上了吧?
针对lz这个,光栅尺买成品,北京机场顺义工业区那边有家中德合资的。
精密移动用丝杠行不行?

丝杠调头的话有回差,一个方向一直走可以
或者用弹簧把滑动块往一端拉紧。。不过这个行程长了点

100nm 确实有点高,XY方向可以降低到2um 精度,Z 方向有个x100的显微镜,景深非常的浅,还是希望能达到 100nm 精度。
XY方向 2um 精度的光栅尺是不是就比较多了?
另外还有个问题也挺头疼的,就是如何防止镜头撞到样品上,这个有没成熟的解决方案?我现在想在镜头上贴一圈很薄的压阻薄膜,靠感应电阻变化来停机。

回差不怕啊,有精密测量装置。

     0.1um的精度是一个很恐怖的数据,而且是在200mm的行程上。
     200mm的行程,0.1um的精度是个什么概念呢?
     工业上最高等级的计量器具——双频激光干涉仪的精度也就1ppm,好点的0.5ppm,正好就是0.1um的精度,200mm的行程。这意味着光栅尺的精度都不够用,因为光栅尺就是用激光干涉仪做的标定。
     我谨慎怀疑你用不到那么高的精度。
     如果你非要前行,那么我推荐使用海德汉的光栅尺,但首先是他们有没有那么高精度的光栅尺,然后能不能卖给你。
     回头再战双频激光干涉仪,你可以配一个激光尺做反馈,精度正好可以到你的要求,价钱大约十几万一个吧,不差钱可以考虑。
     最后讨论你的机械结构,你居然还用丝杆做驱动?那是微米级别精度的东西,纵然你用带预压的滚珠丝杆,根据我长期的使用经验,很难保证没有间隙;而且当到了0.1um级别的精度,整个丝杆就像一个弹簧,向前进和向后退的推力差产生的弹性变形造成的间隙都差不多0.1um这个数量级。到了这个环节的精度,推荐使用直线电机。
     你还要克服爬行效应,不知道你用什么导轨,机械滚动导轨够呛。。。。。。

看来指标提的太高了

     即使有精密测量装置,不解决实际的机械问题,一样抓瞎。
     回差再加上其他机械因素,尤其是爬行效应,很容易导致反馈系统的振荡

没用过,但是2M动态范围很难做到吧。

光删尺 用海德汉的 测量精度能达到
另外 这么高精度有点温度变化就超了。

这种场合肯定恒温啊。
看起来像是看芯片的

是不是可以用2套,分粗调和微调。
粗调底座先到mm级别的,固定,然后再微调。

        估计他需要的不是绝对精度,而是类似分辨率或重复定位精度之类的

你这个设计有很大的问题。光栅尺是测量绝对位置的。常用的精度也就在1u,5u。你这个0.1u肯定做不到。
根据你的使用场景,你应该要的是精度而不是重复定位精度。也就是说是相对精度,而不是绝对精度。x,y方向可以用光栅尺,z方向应该直接从镜头反馈,类似单反对焦的原理。z方向的绝对高度没有意义,因为的样品每次都不一样高。另外,对于显微镜这种小设备,x,y方向用编码器比用光栅尺方便。

谢谢你的建议,我XY方向的定位精度可以降低到2um,因为要实现批量检测,也就是要看一系列相对位置精确确定的样品,所以这里的精度是重复定位精度,也就是从一个样品能够精确的走到另一个样品的位置。
Z 方向我准备做些实验来确定具体的精度。Z 方向的作用是使样品进入显微镜的景深范围内,以便后续自动对焦。

可见光最短才400nm,这个200nm的光栅尺怎么用啊?

z轴有多大行程啊?
通常微米级的用压电驱动

        光栅尺一般是20um的间距, 通过电子细分来实现更加精细的测量。
      

用ADC采样?要先对光/电输出模拟量做标定和补偿吗?

    推荐楼主仔细阅读附件的文章,并可以跟行业相关人士讨论

 LA03-0055_Z-height_ZH-CN_HR.pdf

    温度导致的热胀冷缩其实是小case,我最近设计的一个恒温箱体,很简单就轻松达到了正负0.05度的恒温状态(实际测量值是正负0.03度)。

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