光栅尺式感应器指选用光栅尺叠栅花纹基本原理精确测量偏移的感应器。光栅尺是在一块长条状的光学镜片上聚集等间隔平行面的刻度，刻度相对密度为10～100线/mm。由光栅尺产生的叠栅花纹具备电子光学变大功效和偏差均值效用，因此能提升测量精度。

光栅尺式感应器（opTIcal graTIng transducer）指选用光栅尺叠栅花纹基本原理精确测量偏移的感应器。光栅尺是在一块长条状的光学镜片上聚集等间隔平行面的刻度，刻度相对密度为 10～100线/mm。由光栅尺产生的叠栅花纹具备电子光学变大功效和偏差均值效用，因此能提升测量精度。感应器由尺标光栅尺、标示光栅尺、激光光路系统软件和检测系统四部份构成（见图）。尺标光栅尺相对性于标示光栅尺挪动时，便产生大概按余弦规律性划分的亮暗两色的叠栅花纹。这种花纹以光栅尺的相对速度速率挪动，并立即照射光学元器件上，在他们的输入输出端获得一串脉冲电流，根据变大、整形美容、辨向和记数系统软件造成模拟信号輸出，立即表明被测的偏移量。感应器的激光光路方式有二种：一种是散射式光栅尺，它的栅线刻在全透明原材料（如工业级白夹层玻璃、光学镜片等）上；另一种是双光束光栅尺，它的栅线刻在有着强反射面的金属材料（不锈钢板）或夹层玻璃镀陶瓷膜（铝模）上。这类感应器的特点是测量范围金刚级高精度。光栅尺式感应器运用在程序控制、数控车床和三坐标测量组织中，可精确测量静、动态性的垂直移动和整圆角速度。在振动分析精确测量、形变精确测量等方面还有运用。

光栅传感器的结构特征及原理

光栅传感器的构造均由灯源、主光栅尺、标示光栅尺、通光孔、光学元器件这好多个关键一部分组成。

1、灯源：钨丝灯泡，它有较小的输出功率，与光学元器件搭配应用时，变换高效率低，应用周期短。半导体材料放光元器件，如氮化镓发光二极管，能够在 范畴内工作中，所发亮的最高值光波长为 ，与硅光敏三极管的最高值光波长贴近，因而，有很高的变换高效率，也是有速度快的响应时间。

2、光栅尺付：由栅距相同的主光栅尺和标示光栅尺构成。主光栅尺和标示光栅尺互相重合，但又不彻底重叠。二者栅电线间会分开一个较小的交角 ，便于于获得莫尔条纹。一般主光栅尺是主题活动的，它能够独立地挪动，还可以随被测物件而挪动，其尺寸在于检测范围。标示光栅尺相对性于半导体材料而固定不动。

3、通光孔：通光孔是发光物与受光体的通道，一般为条样子，其尺寸由受光体的排序长短决策，总宽由受光体的高低决策。它是帖在标示光栅尺板上的。

4、光照元器件：光照元器件是拿来认知主光栅尺在运动时造成莫尔条纹的挪动，进而精确测量偏移量。在选用感光元器件时，要充分考虑敏感度、响应速度、光谱仪特点、可靠性、容积等要素。

将主光栅尺与尺标光栅尺重合置放，彼此之间维持较小的空隙，并使二块光栅尺的刻度中间有一个细微的交角θ，如下图所示。

当有灯源直射时，因为采光效用（对刻度相对密度≤50条／mm的光栅尺）或光的衍射功效（对刻度相对密度≥100条／mm的光栅尺），与光栅尺刻度大概竖直的角度上产生明暗交界线两色的花纹。

在两光栅尺的刻度重叠处，光从间隙通过，产生亮带；在两光栅尺刻度的分开的地区，产生暗带；这种明暗交界线两色的花纹称之为莫尔条纹。

莫尔条纹的间隔与栅距W和两光栅尺刻度的交角θ（企业为rad）中间的影响为

（K称之为变大倍率）。

当标示光栅尺没动，主光栅尺的刻度与标示光栅尺刻度中间持续保持交角θ，进而主光栅尺沿刻度的竖直方位作相对性运动时，莫尔条纹将沿光栅尺刻度方位挪动；光栅尺反方向挪动，莫尔条纹也反方向挪动。

主光栅尺每挪动一个栅距W，莫尔条纹也相对应挪动一个间隔S。因而根据精确测量莫尔条纹的挪动，就能精确测量光栅尺挪动的尺寸和方位，这要比立即对光栅尺开展精确测量非常容易得多。

当主光栅尺沿与刻度竖直方位挪动一个栅距W时，莫尔条纹挪动一个花纹间隔。当2个光栅尺刻度交角θ较钟头，由以上关系式得知，W一定时，θ越小，则B愈大，等同于把栅距W变大了1／ θ倍。因而，莫尔条纹的扩大倍率非常大，能够完成高灵敏的位移测量。

莫尔条纹是由光栅尺的很多刻度一同产生的，对刻度偏差具备均值效用，能在较大水平上清除因为刻度偏差所造成的部分和短周期偏差危害，能够做到比光栅尺自身刻度精密度高些的测量精度。因而，计量检定光栅尺尤其合适于小偏移、高精密位移测量。

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