Сканирующая голова (гальванометрический сканатор) – устройство, предназначенное для точного контроля направления и положения излучения в оптических лазерных системах. Оно состоит из двух гальванометрических зеркал, которые крепятся на торсионных шарнирах. Зеркала можно наклонять вдоль одной или обеих осей за счет подачи небольших электрических токов, тем самым отклоняя лазерный луч в разные стороны.
Сканирующая голова работает в сочетании с другими оптическими компонентами, такими как объектив плоского поля (F-theta линза), направляя лазерный луч в нужную область или по нужной траектории. Благодаря быстрому перенаправлению лазерного луча устройство позволяет создавать сложные узоры, выполнять высокоскоростную обработку и получать детализированные изображения. Гальванометрические сканаторы широко используются в различных областях применения, включая лазерную обработку материалов: маркировку, гравировку, сварку, резку, очистку, сканирующую микроскопию и световые шоу.
Работа лазерного гальванометрического сканатора заключается в подаче сигнала о местоположении, который заставляет гальванический двигатель поворачиваться на определенный угол в зависимости от коэффициента преобразования напряжения в угол наклона. Весь технологический процесс основан на управлении с обратной связью по замкнутому контуру, состоящему из пяти цепей управления: датчика положения, усилителя ошибок, усилителя мощности, определителя положения и интегратора тока.
Устройство отличается компактными размерами, высокой скоростью работы, малой погрешностью. Оно бывает аналоговым или цифровым. Аналоговые сканирующие системы чувствительны к электромагнитным помехам, что приводит к появлению рассеянных точек, изогнутых линий и неравномерному затенению. В отличие от них, цифровые гальванометрические сканаторы преобразуют аналоговые сигналы в цифровые, эффективно подавляя помехи окружающей среды.
Современные приборы выполняются на базе двигателей с ротором и датчиками положения на индуктивных эффектах. На роторе каждого двигателя находится зеркало. Датчик положения обеспечивает:
- высокую чувствительность устройства к смене параметров;
- хорошую устойчивость к помехам;
- стабильность при работе во всех температурных режимах;
- линейность