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光栅尺，东莞光栅尺，深圳光栅尺，广州，惠州，珠海光栅尺技术

1光栅尺工作原理

光栅位移传感器的工作原理，是由一对光栅副中的主光栅（即标尺光栅）和副光栅（即指示光栅）进行相对位移时，在光的干涉与衍射共同作用下产生黑白相间（或明暗相间）的规则条纹图像，称之为莫尔条纹。经过光电器件转换使黑白（或明暗）相同的条纹转换成正弦波变化的电信号，再经过放大器放大，整形电路整形后，得到两路相差为90°正弦波或方波，送入光栅数显表计数显示。

2工作原理

常见光栅的工作原理都是根据物理上莫尔条纹的形成原理进行工作的。当使指示灯光栅上的线纹与标尺光栅上的线纹成一角度￡来放置两光栅尺时，必然会造成两光栅尺上的线纹互相交叉。在光源的照射下，交叉点近旁的小区域内由于黑色线纹重叠，因而遮光面积最小，挡光效应最弱，光的累积作用使得这个区域出现亮带，相反，距交叉点较远的区域，因两光栅尺不透明的黑色线纹的重叠部分越来越少，不透明区域面积逐渐变大，即遮光面积逐渐变大，使得挡光效应变强，只有较少的光线能通过这个区域透过光栅使这个区域出现暗带。这些与光栅线纹几乎垂直，相间出现的亮、暗带条是莫尔条纹。莫尔条纹具有以下性质：

（1）      当用平行光束照射光栅时，透过莫尔条纹的光强分布近拟于余弦函数。

（2）      若用W表示莫尔条纹的宽度，d表示光栅的栅距，&表示光栅尺夹角，则他们之间的几何关系为W=d/sin当角很小时上式可近拟写W=d/&，若取d=0.01mm，&=0.01rad，则由上式可得W=1mm。这说明，无需复杂的光学系统和电子系统，利用光的干涉现象，就能把光栅的栅距转换成放大100倍的莫尔条纹的宽度。这种放大作用的光栅的一个重要特点。

（3）      由于莫尔条纹是若干条光栅线纹共同干涉形成的，所以莫尔条纹对光栅个别线纹之间的栅距误差具有平均效应，能消除光栅栅距不均匀所造成的影响。

（4）      莫尔条纹的移动与两光栅尺之间的相对移动对应。两光栅尺相对移动一个栅距d，莫尔条纹便相约移动一个莫尔条纹宽度W，其方向与两光栅尺相对移动方向垂直，且当两光栅尺相对移动的方向改变时，莫尔条纹移动的方向也随之改变。根据上述莫尔条纹特性，假如我们在莫尔条纹移动方向上开4个观察窗口A,B,C,D可以得到4个在相位上依次超前或带后（取决于两光栅尺相对移动方向）1/4周期（即π/2）的近拟于余弦函数的光强度变化过程，若采用光敏元件来检测，光敏元件把透过观察窗口的光强变化转换成相应的电压信号，设为。根据这4个电压信号，可以检测出光栅尺的相对移动。

1位移大小的检测

  由于莫尔条纹的移动与两光栅尺之间的相对移动是相对的，故通过检测这4个电压信号的变化情况，便可相应地检测出两光栅尺之间的相对移动。没变化一周期既莫尔条纹每变化一个周期，表明两光栅尺相对移动了一个栅距的距离，若两光栅尺之间的相对移动不到一个栅距，因是余弦函数，故根据之值也可以计算出其相对移动距离。

2位移方向检测

若标尺光栅固定不动，指示光栅沿正方向移动这时，莫尔条纹相应地沿下的方向移动透过观察窗口，光敏元件检测到的光强度变化的过程和及输出的相应的电压信号，在这种情况下，带后的相位为/2；反之，若标尺光栅固定不动，指示光栅沿负方向移动，这时莫尔条纹则相应地沿向上的方向移动，透过玻璃窗口，光敏元件检测到的光强度变化过程和及输出的相应的电压信号，在这种情况下，超前的相位为/2因此，根据和两信号相互间的超前和带后关系便可确定出两光栅尺之间的相对方向。

二，工作原理

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