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根据测量对象的几何量类型，光栅传感器主要分为两大类：长光栅（直线光栅）和圆光栅（旋转编码器）。长光栅用于测量直线位移，由一根直线光栅尺和一个读数头组成。光栅尺固定在被测设备的静止部分（如床身），读数头固定在运动部分（如工作台）。圆光栅用于测量角位移或角速度，由一个刻有精密径向刻线的圆盘（码盘）和一个读数头组成。码盘安装在旋转轴上，读数头固定在静止的端盖上。两者工作原理完全相同，都是基于莫尔条纹。在复杂的装备中，如五轴联动数控机床、机器人，通常会同时使用多套长光栅和圆光栅，分别对各直线轴和旋转轴进行全闭环控制，以实现复杂空间曲面、叶轮等零件的精密加工。圆光栅的精度通常以角秒或位来衡量。

光电开关是光电传感器的具体应用形式，专门用于检测物体的通过、存在或位置，输出一个简单的开关信号（ON/OFF）。它结构紧凑，安装方便，是自动化设备中最常见的检测元件，用于限位、计数和自动门控制等。安全光幕（也称安全光栅或光电保护装置）则是光电开关的阵列化、安全化应用。它通过发射端产生一组密集的、不可见的红外光束，由接收端接收，在危险设备（如冲压机、剪切机）与操作者之间形成一道无形的“光墙”。当人体或物体闯入这片保护区域，任意光束被遮挡，光幕会立即发出信号停止危险设备运行，以防止伤害事故发生。安全光幕具备高安全等级（如PL e, SIL 3）、冗余设计和自诊断功能，是保障工业现场人员安全的关键设备。山东光幕传感器厂家现货光幕传感器改善人机协作环境，使操作人员能够在安全条件下高效工作。

光幕的安全输出信号（OSSD）通常不直接用于控制主电路，而是接入一个安全继电器（或安全PLC）。安全继电器是一个专门设计的、高可靠性的监控装置，它构成了安全链路的第二道保险。它的作用是：接收来自光幕（可能还包括急停按钮、安全门开关等）的安全信号，并用其自身的安全触点（通常是机械式强制导向触点）来控制主接触器的线圈。这种设计提供了多重好处：1. 冗余与监控：安全继电器内部有冗余电路，会持续检查其输出触点的状态，如果触点发生“粘连”而无法断开，继电器会检测到并锁定在故障状态，防止机器意外启动。2. 信号整合：可以将多个安全设备（如光幕+安全门）的信号逻辑串联在一起。3. 接口转换：将光幕的半导体输出（OSSD）转换为能承受更大电流的机械触点，以驱动主接触器。对于任何安全光幕应用，使用经过认证的安全继电器都是最佳实践和标准要求。

随着工业机器人的大范围使用，其工作单元成为了高风险区域。光幕在其中扮演着“区域守卫者”的角色。通常，它们被安装在机器人工作围栏的入口处，作为访问控制系统。当维护人员或操作员需要进入单元内部时，必须穿过光幕，此时光幕被触发，向机器人控制器发送“保护性停止”信号。机器人会立即停止当前运动，或切换到安全的低速模式。这保证了人员在安全的情况下进行干预。此外，更先进的应用是使用区域扫描光幕（一种基于激光扫描原理的安全传感器）来定义机器人工作空间内的不同区域。例如，可以设置一个黄色警告区和一个红色危险区。当人员进入警告区时，机器人可以减速运行；当人员进入危险区时，机器人立即停止。这种动态的安全防护策略，为实现更灵活的人机协作奠定了基础。光幕传感器可定制保护高度，灵活适配冲床、机器人工作站等。

增量式光栅传感器是工业中应用较多的类型。其标尺光栅上的刻线是周期均匀、一致排列的，没有任何相对位置信息。当读取头相对于光栅尺移动时，它会输出三组关键的正弦波或方波信号：通常是两路相位差90度的通道信号（A相和B相），以及一路参考零位信号（Z相）。A、B两路信号用于精确的位移计算和方向判别：通过计数脉冲的数量可以确定位移量；通过判断A相和B相的相位超前或滞后关系（即正交解码），可以确定移动方向。Z相信号则提供一个重要的参考点，通常在整个测量范围内只有一个或少数几个，用于在系统上电或需要时建立一个坐标原点，即“回零”操作。增量式光栅结构相对简单、成本较低、可靠性高。但其主要局限性在于断电后无法记忆当前位置，重新上电后必须执行回零操作以重新建立坐标原点，且在运行过程中若因干扰导致脉冲计数错误，其误差将是累积性的且无法自我修正。光幕传感器操作界面友好，参数设置和功能调试过程简单易学。江西红外线传感器推荐厂家

光栅传感器在新能源设备中应用，提升生产工艺水平。广西气体防爆传感器推荐厂家

传统光幕提供的是“线”或“面”状的保护，而区域扫描光幕（或称安全激光扫描仪）则将防护维度提升至二维平面区域。它通过一个旋转的激光束，对其前方的扇形区域进行高速扫描（原理类似于LiDAR），并通过对反射回波的飞行时间测量，生成周围环境的二维轮廓图。用户可以通过软件，在扫描仪前方自由定义不同形状、不同安全等级的区域，例如：警告区（人员进入可触发声光报警或设备减速）和保护区（人员进入则触发紧急停止）。这种技术特别适合对大型、不规则的区域进行防护，如整个机器人工作站、AGV的行进路径、大型机床的整个工作区等。它能区分是固定设备还是移动的人员，提供了前所未有的灵活性和场景适应性，但成本和系统复杂性也相对更高。广西气体防爆传感器推荐厂家