光栅数字传感器的工作原理

电子常识光栅数字传感器的工作原理光栅数字传感器,通常由光源5(聚光镜4)、计量光栅、光电器件3及测量电路等部分组成,如图12.1.2所示。计量光栅由标尺光栅1(主光栅)和指示光栅2组成,因此计量光栅又称光栅副,它决定了整个系统的测量精度。一般主光栅和指示光栅的刻线密度相同,但主光栅要比指示光栅长得多。测量时主光栅与被测对象连在一起,并随其运动,指示光栅固定不动,因此主光栅的有效长度决定了传感器的测量范围。图12.1.2光栅数字传感器[pic]1.莫尔条纹将主光栅与标尺光栅重叠放置,两者之间保持很小的间隙,并使两块光栅的刻线之间有一个微小的夹角θ,如图12.1.3所示。当有光源照射时,由于挡光效应(对刻线密度≤50条/mm的光栅)或光的衍射作用(对刻线密度≥100条/mm的光栅),与光栅刻线大致垂直的方向上形成明暗相间的条纹。在两光栅的刻线重合处,光从缝隙透过,形成亮带;在两光栅刻线的错开的地方,形成暗带;这些明暗相间的条纹称为莫尔条纹。[pic] 莫尔条纹的间距[pic]与栅距W和两光栅刻线的夹角θ(单位为rad)之间的关系为[pic](12.1.1)[pic](12.1.2)K称为放大倍数。莫尔条纹有如下几个重要特性