ICS 17.040.30 JB J 42 备案号：34854—2012 中华人民共和国机械行业标准 JB/T 10080.22011 代替JB/T10080.2—2000 光栅线位移测量系统 第2部分：光栅线位移传感器 Grating linear displacement transducerPart 2: Linear grating transducer 2011-12-20 发布 2012-04-01实施 中华人民共和国工业和信息化部发布 JB/T10080.2—2011 目 次 前言 1范围. 2规范性引用文件 3术语和定义. 4结构型式与基本参数. 4.1结构型式 4.2基本参数.. 5功能.... 5.1长度显示.. 5.2参考零位... 6要求. 6.1 外观... 6.2 防护等级 6.3 抗干扰能力.. 6.4光栅尺输出信号 测量准确度， 6.5 7环境适应性. 7.1气候环境. 7.2力学环境.. 7.3 周围环境. 7.4电源， 8连续运行试验 9试验方法... 9.1试验条件， 9.2试验项目及方法. 10检验规则... 10.1 出厂检验. 10.2 型式检验 11标志与包装 11.1标志.. 11.2包装.. 参考文献 JB/T10080.2—2011 前言 JB/T10080《光栅线位移测量系统》分为两个部分： 第1部分：光栅数字显示仪表； 第2部分：光栅线位移传感器。 本部分为JB/T10080的第2部分。 本部分代替JB/T10080.2一2000《光栅线位移传感器》。 本部分与JB/T10080.2一2000相比，主要变化如下： 增加了几档“最大移动速度”（本版的4.2)； 修改了“准确度”技术指标（本版的6.5，2000年版的4.4）； 增加了“一个信号周期内的位置误差”技术指标（本版的6.5.2)； 取消了“重复性”技术指标（2000年版的4.5)； 取消了“MTBF”项（2000年版的4.8）； 增加了“防护等级”指标（本版的6.2）； 修改了部分文字的叙述。 本部分由中国机械工业联合会提出。 本部分由全国量具量仪标准化技术委员会（SAC/TC132）归口。 本部分负责起草单位：中国计量科学研究院、中国机床工具工业协会数显装置分会。 本部分参加起草单位：贵阳新豪光电有限公司、广州市诺信数字测控设备有限公司、珠海市怡信测 量科技有限公司、苏州怡信光电科技有限公司、东莞市万濠精密仪器有限公司、长春光机数显技术有限 责任公司。 本部分主要起草人：张恒、卢国纲、刘广黔、潘伟华、黄志良、陆庆年、巫孟良、孟辉。 本部分所代替标准的历次版本发布情况为： ZBJ51007—1989; JB/T10080.2—1999，JB/T10080.2—2000。 II JB/T10080.2—2011 光栅线位移测量系统 第2部分：光栅线位移传感器 1范围 JB/T10080的本部分规定了光栅线位移传感器的术语和定义、结构型式与基本参数、功能、要求、 环境适应性、连续运行试验、试验方法、检验规则、标志与包装等。 本部分适用于以由一系列等间距刻线的光栅为检测元件的光栅线位移传感器（以下简称“光栅尺”）。 注：光栅线位移传感器与光栅数字显示仪表或PC计数卡相连组成线位移测量系统，也可以作为位置反馈功能部件 和数控系统相连。它主要用于机床、仪器的坐标位置测量。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过JB/T10080的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件， 其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协 议的各方研究是否使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。 GB/T191—2008 包装储运图示标志（ISO780:1997，MOD） GB4208—2008 外壳防护等级（IP代码）（IEC60529:2001，IDT） GB/T 48791999 防锈包装 GB/T5048—1999 防潮包装 GB/T6388—1986 运输包装收发货标志 GB/T9969—2008 工业产品使用说明书总则 GB/T13384—2008 机电产品包装通用技术条件 GB/T14436—1993 工业产品保证文件总则 JB/T10080.1—2011 光栅线位移测量系统第1部分：光栅数字显示仪表 3术语和定义 JB/T10080.1一2011中确立的以及下列术语和定义适用于本部分。 3.1 光栅线位移传感器lineargratingtransducer（linearencoder） 由一系列等间距刻线的光栅作为线位移检测元件的光栅尺。 3.2 开式传感器exposedtransducer（exposedencoder） 由光栅尺和读数头两部分组成，它们的相互位置由机床和导轨确定，工作时无接触，标尺固定在一 个安装面上。 3.3 封闭式传感器sealedtransducer（sealedencoder） 由光栅尺、读数头、导轨及外壳体四部分组成，外壳用以保护传感器不受铁屑、灰尘和喷溅液损害。 3.4 增量式传感器 incrementaltransducer(incrementalencoder) 从设定的原点开始测量步距的数量来确定当前位置的数值。 - JB/T10080.2—2011 3.5 绝对式传感器absolutetransducer（abssoluteencoder） 在光栅尺通电的同时，无需移动，后续电路立即获得绝对位置的数值的光栅尺。 3.6 测量长度范围内的位置误差positionerroroverthemeasuringlength 在任意1m测量长度范围内，测量曲线的极限值土F，即位置误差，应符合相应的准确度等级土a。 注：光栅尺在测量长度范围内的位置误差分为不同的准确度等级。 4结构型式与基本参数 4.1结构型式 结构型式分为散开式和封闭式两类。 4.2基本参数 光栅尺的光栅栅距（信号周期）、测量长度、最大移动速度及工作电压参见表1。 表1 基本参数 指标值（参考） 光栅栅距（信号周期） 200，100，40，20，10，8，4，2，1 μm 70，120，170，"，920，1020，1140，"，1840，2040，2240，"，2640, 测量长度mm 2840，3040，从3040至30040测量长度按200增加 50，100，150，"，1050，"，1850，2050，2250，*，3050 最大移动速度m/min 480，240，180，120，60，48，24，18，12 工作电压V +5或±5 a标准长度系列推荐至30040mm。 5功能 5.1长度显示 光栅尺正确安装并与数显表或PC计数卡连接后，在有效量程内按推荐的测量步距（见6.5.3）应能 正确显示长度数值。 5.2参考零位 具有参考零位的增量式传感器，标尺的绝对位置由参考零位确定，该参考零位要锁定在测量步距之 内。为了缩短找寻参考零位的移动过程，可以设置按距离编码的参考零位，其参考零位功能应显示正确。 6要求 6.1外观 6.1.1光栅尺表面应平整、光滑，无明显机械损伤和缺陷，各氧化面和涂、镀层面应均匀、无脱落。 6.1.2光栅尺所有可拆卸或可替换的结构零部件，设计、制造时应保证良好的互换性。 6.1.3光栅尺各紧固和焊接部位应牢固，插头与插座接口应接触可靠、松紧适度。 6.2防护等级 光栅尺应具有防尘、防水、防油能力。封闭式传感器防护等级不应低于IP53（见GB4208一2008）， 如果在外壳处接入压缩空气，防护等级可以增加到IP64。澈开式传感器防护等级应达到IP50。 6.3抗干扰能力 光栅尺与光栅数字显示表或PC计数卡组成测量系统后，在规定的条件下（见JB/T10080.1一2011 中6.4）引起的误差不应大于1个分辨力。 2 JB/T10080.2—2011 6.4光栅尺输出信号 6.4.1光栅尺输出信号的相位和幅值的质量，应符合最大移动速度及推荐测量步距的要求。 6.4.2输出TTL矩形波信号的传感器（包括带或不带5或10倍频细分电路的）用于数控的输出信号 要有两路相差90°的相位移的矩形脉冲信号及其反向信号。 6.4.3输出正弦波信号的光栅尺，输出信号要有两路相差90°的相位移，及约为Vpp的正弦波电压信 号或约为11μA的正弦波电流信号。 6.4.4凡具有参考零位的光栅尺应提供下列参数：参考零位个数及位置，参考零位电平范围，参考零 位脉冲幅值，参考零位脉冲宽度。 6.4.4.1输出矩形波信号的带参考零位的光栅尺，至少有一个与增量信号相关的矩形脉冲信号及其反 向信号，其脉冲的宽度为180°土90° 6.4.4.2输出正弦波信号的带参考零位的光栅尺，至少有一个与增量信号相关的信号，有效分量约为 0.5V，参考零位波形的宽度为180°土90°。 6.5测量准确度 6.5.1光栅尺的准确度等级 光栅尺的准确度等级（土a）见表2的规定。 表2 单位为微米 光栅尺类型 光栅尺的准确度等级（土a） 散开式传感器 ±0.1 ±0.5 ±1 ±3 ±5 ±10 ± 15 ±20 封闭式传感器 ±1 ±2 ±3 ±5 ±10 ±15 ±20 ±30 6.5.2 ：一个信号周期内的位置误差 在整个测量长度上单方向，散开式传感器的任意一个信号周期内的位置误差最大不超过信号周 期的土2%，封闭式传感器不超过土5%。 注：在整个测量范围内，任意一个信号周期内的位置偏差，用信号周期（栅距）的正负百分数表示。 6.5.3测量步距 光栅尺的测量步距（推荐值）见表3的规定。 注：