光栅传感器的构成三、莫尔条纹的形成原理及特点四

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1、河南工业职业技术学院电气工程系第五讲光栅传感器一、光栅的种类和结构二、光栅传感器的构成三、莫尔条纹的形成原理及特点四、莫尔条纹测量位移五、细分技术六、辨向技术Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.光栅传感器是根据莫尔条纹原理制成的一种脉冲输出数字式传感器，它广泛应用于数控机床等闭环系统的线位移和角位移的自动检测以及精密测量方面，测量精度可达几微米。只要能够转换成位移

2、的物理量，如速度、加速度、振动、变形等，均可测量。一、光栅的类型和结构Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.光栅透射式光栅反射式光栅通常是由在表面上按一定间隔制成透光和不透光的条纹的玻璃构成在金属光洁的表面上按一定间隔制成全反射和漫反射的条纹。光栅长光栅圆光栅测量线位移的光栅为矩形并随被测长度增加而加长测量角位移的光栅为圆形1、光栅的类型Evaluationonly

3、.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.尺身尺身安装孔反射式扫描头（与移动部件固定）扫描头安装孔可移动电缆2、光栅的外形及结构防尘保护罩的内部为长磁栅Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.扫描头（与移动部件固定）光栅尺可移动电缆Eva

4、luationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.长光栅圆光栅Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.通常a=b；光栅的精度越高，栅距W就越小；一般栅距可由刻线密度算出，刻线密度为25，50，100，250条/mm。3、栅距

5、黑白透射直线光栅是在镀有铝箔的光学玻璃上，均匀地刻上许多明暗相间，宽度相同的透光线，称为栅线。设栅线宽为a，线间缝宽为b，a+b=W称为光栅节距(栅距)。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.4、光栅副：指示光栅＋主光栅Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copy

6、right2004-2011AsposePtyLtd.二、光栅传感器的构成对于线位移测量，两块光栅长短不等，长的随运动部件移动，称为标尺光栅，短的固定安放，称指示光栅；而测量角位移时，一块圆光栅固定，另一块随转动部件转动。光栅传感器结构为：光栅传感器由光源、透镜、光栅副（主光栅和指示光栅）和光电接收元件组成。如图5-5-1所示。图5-5-1光栅传感器的组成Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-201

7、1AsposePtyLtd.三、莫尔条纹的形成原理及特点当两块光栅互相靠近且沿刻线方向保持有一个夹角θ时，两块光栅的暗条与亮条重合的地方，使光线透不过去，形成一条暗带；而亮条与亮条重合的地方，部分光线得以通过，形成一条亮带。这种亮带与暗带形成的条纹称为莫尔条纹。1、莫尔条纹的形成原理图5-5-2莫尔条纹Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.BEvaluationon

8、ly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.2、莫尔条纹的宽度（θ为主光栅和指示光栅刻线的夹角，弧度）设a=b=W/2，则所以，当θ很小时，E