Instron公司的總部位于美國馬薩諸塞州，主要提供各種材料測試設備和附件以及各項相關服務。 Instron的ElectroPuls系列包括E1000、E3000和E10000疲勞試驗系統，用于檢測材料在波動或循環負荷作用下的彈性特性。

挑戰

　　ElectroPuls由直線同步電機驅動，由于驅動直線電機所需的固有阻尼低于傳統的旋轉電機，因此需要額外的高質量速度反饋，才能實現精確的動態控制。

　　光柵在本質上具有更好的信號穩定性和更高的精度。Instron發現，絕對式光柵不僅能夠提供絕對位置信息，而且無需回零。

左：E3000拉扭雙軸電子動靜態萬能材料試驗機正在測試樣品

右：以實驗性設置測試聚乙烯樣品

解決方案

　　ElectroPuls E3000拉扭雙軸試驗機需要對線性軸和旋轉軸分別采用絕對式直線光柵和絕對式圓光柵。通過雷尼紹RESOLUTE讀數頭和精度為±5 μm/m、分辨率為5 nm的RTLA鋼帶柵尺提供線性位置。

　　同時，通過另一個RESOLUTE讀數頭和直徑為115 mm的RESA圓光柵來提供角度位置;分辨率高達0.019角秒，精度高達±2.5角秒。

E3000拉扭雙軸電子動靜態萬能材料試驗機

RESOLUTE光柵特性

可增強機械測試性能

　　● 可靠性：光柵提供的數據必須可信。在許多情況下，樣品測試是無法重復進行的，因此獲取準確的測量結果至關重要。RESOLUTE具有極強的抗污、抗劃痕和抗油脂能力，相比之下，這些灰塵、劃痕和油脂可能會造成其他光柵發生計數錯誤。通過獨立位置校驗算法，還可確保在錯誤數據被傳輸到控制器之前，盡早識別出潛在問題。

　　● 高分辨率和低噪聲(抖動)：硬質樣品的應變測量對位置編碼器的分辨率要求更高。低抖動(小于10nm RMS)可提高位移靈敏度，從而采集更豐富的樣品信息。

　　● 系統精度高且速度快：動態材料試驗機必須通過光柵的應變反饋或載荷傳感器的應力反饋進行精確運行控制。光柵的精度越高，動態性能越優，樣品失效分析就越詳細，從而有助于得出準確的結論。

　　● 易于安裝：RESOLUTE是一款單碼道絕對式光柵，相較于傳統的多碼道光柵，它的安裝公差更加寬松。而且還內置LED安裝指示燈，有助于簡化試驗機機架制造和維護過程中的光柵安裝過程。

　　Instron對絕對式光柵提出以下要求：性能可靠、精度高、兼容BiSS?串行通信協議、易于設定和安裝;而且要采用非接觸式設計，以消除摩擦/磨損以及機械滯后誤差。

　　雷尼紹RESOLUTE支持ElectroPuls控制器，當速度超過20 m/s時，其線性分辨率仍可達到1 nm。RESOLUTE以領先市場的卓越性能征服了Instron，他們在E10000和新型E3000試驗機機架的兩個軸上都安裝了RESOLUTE光柵。

RESOLUTE讀數頭與RTLA鋼帶柵尺

　　Instron ElectroPuls的首席機械工程師GrahamMead先生解釋說：“RESOLUTE絕對式直線光柵具有優異的分辨率和精度，不僅安裝和設定更加簡單，而且運行可靠、無需維護。在旋轉軸上采用RESOLUTE圓光柵可以完美補充直線光柵。”

結果

　　采用BiSS協議的RESOLUTE光柵為Instron提供了更先進的功能，可支持ElectroPuls產品系列的研發創新。

　　通過這次密切合作，雷尼紹和Instron不但實現了雙贏，而且將推動雙方在未來展開更深入的產品創新和研發合作。

（文章來源：雷尼紹Renishaw）