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光栅能测旋转物体吗

在智能制造和精密测量越来越火热的今天,关于“光栅”这个名词,很多朋友都不陌生。它常常出现在数控机床、电子尺、甚至高精度仪器中。但最近,有读者私信问我们一个问题:“光栅能不能用来测量旋转物体?”

答案是:可以!

但这里我们得先澄清一下“光栅”的种类。


一、直线光栅 vs 旋转光栅

传统意义上的光栅编码器分为两类:直线光栅旋转光栅。前者用于测量物体的直线位移,后者则专为测角度、转速甚至方向设计,也称为“角编码器”或“旋转编码器”。

所以,如果你想测一个轴的旋转角度或速度,旋转光栅编码器才是你的好帮手。


二、旋转光栅是怎么测旋转的?

原理其实不复杂:

旋转光栅编码器内部有一片透明或半透明的圆形光栅盘,上面布满了等间距的刻线。当这张光栅盘随轴转动时,内部的光电传感器通过识别光线被遮挡或通过的频率,进而算出转动的角度和方向。

可以理解为“旋转的尺子”,每一条刻线就像一度一毫米那样,被光电感知器精准“读取”。


三、它能测多快、多准?

这就要看光栅盘的分辨率了。

常见的旋转编码器每圈可输出360、1024、甚至上万个脉冲——也就是说,它能把一圈的360度划分成上万个细微单位。这种精度,在伺服系统、机器人、天文望远镜等领域简直如鱼得水。

而在高转速测量上,只要配合合适的控制器或信号处理器,光栅编码器同样能快速响应,准确输出转速数据。


四、那光栅能否取代陀螺仪?

很多朋友会问:既然能测旋转,光栅编码器是不是可以替代陀螺仪?

这里必须提醒一点:光栅测的是相对旋转,也就是说它必须装在转轴上,并靠机械联动转动。而陀螺仪测的是绝对角速度,可以独立存在,并广泛应用于航天导航、手机姿态感应等领域。

两者虽都能“测旋转”,但原理与使用场景差别较大,各有优势,不可互相取代

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