光栅式位移传感器
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线的局部误差和周期误差对于精度没有直接的影响。 因此可得到比光栅本身的刻线精度高的测量精度。 这是用光栅测量和普通标尺测量的主要差别。
BC W W
BH
AB
sin
2sin
2
2
光栅副:指示光栅+主光栅
a+b=W称为光栅的栅距(或光栅常数) 通常情况下,a=b=W/2
光栅副:指示光栅+主光栅
光栅式位移传感器
光栅式位移传感Biblioteka 的分类1 测量线位移的长光栅 2 测量角位移的圆光栅
光栅传感器的结构
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。
光源:钨丝灯泡; 半导体发光器件 光电元件:光电 池;光敏二极管
光栅式位移传感器的工作原理
长光栅是在两块光学玻璃上或具有强反 射能力的金属表面上,刻上相同均匀密集 的平行细线。将两块玻璃板或金属板重叠 放置,并使他们的刻线间有一微小夹角θ, 此时,由于光的干涉效应,在与光栅栅线 近似垂直方向上将产生明暗相间的条纹, 这些条纹称为莫尔条纹,根据莫尔条纹设 计了光栅传感器。
测量电路
当位移量X变化一个栅距时,其输出信号变化一个 周期,整形后变化为一个周期的脉冲输出,则位 移量为:X=NW
径向光栅进行角度测量
当标尺光栅相对于指示光栅转 动时,条纹即沿径向移动, 测出条纹移动数目,即可得到 标尺光栅相对指示光栅转动的 角度。
莫尔条纹形成的原理
横向莫尔条纹的斜率 tan tan 2
莫尔条纹间距
BC W W
BH AB sin 2sin
2
2
莫尔条纹的宽度BH由 光栅常数与光栅夹角决定
莫尔条纹技术的特点
(1)调整夹角即可得到很大的莫尔条纹的宽度,起到了 放大作用,又提高了测量精度。 (2)莫尔条纹的光强度变化近似正弦变化,便于将电信 号作进一步细分,即采用“倍频技术”。这样可以提 高测量精度或可以采用较粗的光栅。 (3)光电元件对于光栅刻线的误差起到了平均作用。刻
BC W W
BH
AB
sin
2sin
2
2
光栅副:指示光栅+主光栅
a+b=W称为光栅的栅距(或光栅常数) 通常情况下,a=b=W/2
光栅副:指示光栅+主光栅
光栅式位移传感器
光栅式位移传感Biblioteka 的分类1 测量线位移的长光栅 2 测量角位移的圆光栅
光栅传感器的结构
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。
光源:钨丝灯泡; 半导体发光器件 光电元件:光电 池;光敏二极管
光栅式位移传感器的工作原理
长光栅是在两块光学玻璃上或具有强反 射能力的金属表面上,刻上相同均匀密集 的平行细线。将两块玻璃板或金属板重叠 放置,并使他们的刻线间有一微小夹角θ, 此时,由于光的干涉效应,在与光栅栅线 近似垂直方向上将产生明暗相间的条纹, 这些条纹称为莫尔条纹,根据莫尔条纹设 计了光栅传感器。
测量电路
当位移量X变化一个栅距时,其输出信号变化一个 周期,整形后变化为一个周期的脉冲输出,则位 移量为:X=NW
径向光栅进行角度测量
当标尺光栅相对于指示光栅转 动时,条纹即沿径向移动, 测出条纹移动数目,即可得到 标尺光栅相对指示光栅转动的 角度。
莫尔条纹形成的原理
横向莫尔条纹的斜率 tan tan 2
莫尔条纹间距
BC W W
BH AB sin 2sin
2
2
莫尔条纹的宽度BH由 光栅常数与光栅夹角决定
莫尔条纹技术的特点
(1)调整夹角即可得到很大的莫尔条纹的宽度,起到了 放大作用,又提高了测量精度。 (2)莫尔条纹的光强度变化近似正弦变化,便于将电信 号作进一步细分,即采用“倍频技术”。这样可以提 高测量精度或可以采用较粗的光栅。 (3)光电元件对于光栅刻线的误差起到了平均作用。刻