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光栅位移传感器原理

时间:2015-10-31 17:00来源:www.eadianqi.com 编辑:自动控制网
光栅是一种新型的位移检测元件,有圆光栅和直线光栅两种。它的特点是测量精确高(可达1um)、响应速度快和量程范围大(一般为12m,连接使用可达到10m)等。 光栅由标尺光栅和指示光栅组成,两者的光刻密度相同,但体长相差很多,其结构如图1所示。 光栅条纹

   光栅是一种新型的位移检测元件,有圆光栅和直线光栅两种。它的特点是测量精确高(可达±1um)、响应速度快和量程范围大(一般为1—2m,连接使用可达到10m)等。 本文来自www.eadianqi.com

    光栅由标尺光栅和指示光栅组成,两者的光刻密度相同,但体长相差很多,其结构如图1所示。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    光栅条纹密度一般为每毫米25,50,100,250条等。把指示光栅平行地放在标尺光栅上面,并且使它们的刻线相互倾斜一个很小的角度,这时在指示光栅上就出现几条较粗的明暗条纹,称为莫尔条纹。它们是沿着与光栅条纹几乎成垂直的方向排列,如图2所示。 本文来自www.eadianqi.com

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图1 光栅测量原理     图2 莫尔条纹示意 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    光栅莫尔条纹的特点是起放大作用,用W表示条纹宽度,P表示栅距,表示光栅条纹间的夹角,则有 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

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    若P=0.01mm,把莫尔条纹的宽度调成l0mm,则放大倍数相当于1000倍,即利用光的干涉现象把光栅间距放大1 000倍,因而大大减轻了电子线路的负担。

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    光栅可分透射和反射光栅两种。透射光栅的线条刻制在透明的光学玻璃上,反射光栅的线条刻制在具有强反射能力的金属板上,一般用不锈钢。 本文来自www.eadianqi.com

    光栅测量系统的基本构成如图3所示。光栅移动时产生的莫尔条纹明暗信号可以用光电元件接受,图3中的a,b,c,d是四块光电池,产生的信号,相位彼此差900,对这些信号进行适当的处理后,即可变成光栅位移量的测量脉冲。 本文来自www.eadianqi.com

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图3 光栅测量系统

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