Jak działają wagi szklane – zasada działania i budowa

Czujnik

W szklanej wadze znajduje się dioda LED umieszczona w głowicy fotoelektronicznej (czujniku światłoczułym). Głowica przesuwa się wzdłuż szklanego podziału, oświetlając chromowane linie i przerwy (ponad tysiąc linii na cal). Fotodetektory odczytują wzór linii, przetwarzają go na sygnał elektryczny. Wykorzystuje się światło podczerwone; w zastosowaniach widzialnego światła czujnik posiada siatkę z chipem krzemowym i wąską szczeliną. Odległość w nanometrach między elementami umożliwia odczyt bardzo precyzyjnych pomiarów. Dzięki wklęsłej siatce naniesionej na wypukłą soczewkę uzyskuje się doskonałe dyfrakcje światła, a enkoder szklany sprawdza swoją pozycję tysiącami razy na cal, znacznie przewyższając tradycyjne skale maszynowe.

Skala szklana

Skala wykonana jest w całości z odpornego na warunki atmosferyczne szkła. Szkło zachowuje swoje wymiary przy zmianach temperatury, co czyni je idealnym materiałem dla podziałów foto‑czułych. Linie na szkle są nanoszone metodą litografii, co zapewnia ich stabilność i niezmienność nawet przy skrajnych temperaturach – nie dochodzi do zmian gęstości, rozmiaru ani kształtu skali.

Obudowa

Metalowa obudowa z końcówkami chroni szklaną skalę i czujnik. Dzięki temu wagi szklane mogą pracować w trudnych warunkach przemysłowych, narażone na wysokie lub niskie temperatury oraz zanieczyszczenia. Uszczelnienie w postaci lipy zabezpiecza sensor i skalę przed czynnikami zewnętrznymi. Alternatywnie stosuje się zamknięte enkodery liniowe z aluminiową obudową i elastyczną uszczelką, chroniącą przed cieczami i pyłem. Skala jest zamontowana na wózku skanującym, który porusza się po mechanicznej prowadnicy o niskim tarciu, co minimalizuje wpływ drgań maszyn.