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光栅尺的工作原理_机械/仪器_工程技术_专业信息
发布时间:2021-04-01 14:15:22 浏览: 117次 来源:【jake推荐】 作者:-=Jake=-

光栅尺的工作原理普通光栅的工作原理是基于莫尔条纹的物理形成原理。其工作原理图如图4-9所示。当将两个光栅以一定角度放置在指示光栅上的线和刻度光栅上的线之间时,两个光栅上的线将不可避免地彼此交叉。在光源的照射下,黑线在交叉点附近的小区域重叠,因此阴影区域最小万狗体育 ,阴影效果最弱。光的累积效应使该区域成为明亮的波段。相反,在距交点较远的区域中,两个刻度的不透明黑线的重叠部分越来越少,不透明区域的面积逐渐变大,即阴影区域逐渐变大更大,使遮光效果更强。只有较少的光线可以通过光栅穿过该区域,从而导致在该区域出现暗带。这些线几乎垂直于光栅线,交替出现的亮带和暗带是莫尔条纹。莫尔条纹具有以下特性:(1)用平行光束照射光栅时,穿过莫尔条纹的光的强度分布类似于余弦函数。(2)如果W是莫尔条纹的宽度条纹和d为光栅光栅周期,θ表示两个光栅尺的线之间的角度,它们之间的几何关系为W = d / sin。当角度很小时,上述公式可以近似写成当d = 0. 01mm,θ= 0. 01rad时重庆快三 ,由上式可得W = 1mm,这表明在没有复杂的光学系统和电子系统的情况下,光栅周期为通过光干涉将其放大至100倍。莫尔条纹的宽度。

这种放大倍数是光栅的重要特征。 (3)由于莫尔条纹是由多条光栅线的干涉形成的,因此,莫尔条纹对光栅各条线之间的间距误差具有平均作用,并且可以消除由于光栅间距不均匀而造成的影响(4)莫尔条纹的移动对应于两个光栅尺之间的相对运动,两个光栅尺的相对运动以光栅周期d为单位光栅尺的工作原理,莫尔条纹将相应地移动莫尔宽度W,其方向与两个光栅尺的相对运动方向是垂直的,并且当两个光栅尺的相对运动方向改变时,莫尔条纹的移动方向也会改变。根据上面的莫尔条纹的特性,如果我们沿莫尔条纹运动的方向打开4,则有两个观察窗A,B光栅尺的工作原理,C,D,并且四个窗口之间的间隔为莫尔条纹宽度的1/4,即W / 4。通过讨论,可以看出,当两个光栅尺相对移动时,莫尔条纹跟随。从4个观察窗A,B,C,D可以得到4个同相超前或滞后的运动(取决于两个光栅尺的相对运动方向)1/4周期(即π/ 2)近似)余弦函数的光强度变化过程如图4-9(c)所示。如果将光敏元件用于检测,则光敏元件将通过观察窗的光强度变化转换为相应的电压信号,根据该信号设置为。这四个电压信号可以检测光栅尺的相对运动。 1.位移量的检测由于莫尔条纹的运动与两个光栅尺之间的相对运动相对应,因此这四个电压信号的检测如果情况发生变化,则可以相应地检测两个光栅尺之间的相对运动。

每个变化周期,即莫尔条纹的每个周期,表示两个光栅尺相对于彼此移动了一个光栅间距的距离;如果两个光栅尺之间的相对移动小于一个光栅间距,则由于它是余弦函数,因此,也可以基于该值来计算相对移动距离。 2.位移方向的检测如图4-9(a)所示。如果光栅尺是固定的,则表示光栅朝正方向移动。此时,莫尔条纹沿向下方向相应地移动,通过观察窗口A和B,感光元件检测到的光强变化过程以及相应的输出电压信号如图4-10(a)所示。在这种情况下,滞后相位为/ 2;相反,如果标尺光栅是固定的,则表示光栅正向负方向移动。此时,莫尔条纹会相应地向上移动。通过观察窗A和B,光敏元件检测到的光强度变化过程以及相应的输出。电压信号总和如图4-10(b)所示。在这种情况下,超前相位是/ 2。因此亚博网页版亚博vip登陆快乐飞艇 ,根据两个信号之间的超前和滞后关系,可以确定两个光栅尺之间的相对运动方向。工作原理:线性光栅尺和旋转编码器均根据相对运动原理生成光信号。这些信号由光电设备进行转换和处理,以检测机械设备的位移。 FAGOR的反馈产品使用两种不同的材料来生成反馈信号:1.雕刻玻璃尺(用于有效测量长度小于3米的线性光栅尺)雕刻玻璃圆盘(旋转编码器)2.雕刻钢带尺( (线性光栅尺的有效测量长度超过3米)测量过程:FAGOR反馈产品提供的输出信号是由光源通过刻在线性标尺或圆盘上的网格线生成的,然后由光电处理

读取设备由光源,划线玻璃和栅格窗口以及光电二极管接收设备组成。据FAGOR报道,其产品使用红外发光二极管(IRED)作为光源,具有安全性和使用寿命长的特点。 1.刻痕玻璃反馈系统的红外光束在被光电二极管接收之前,穿过刻痕轨道的板和网格窗口,刻痕轨道的板和网格窗口以及刻痕玻璃板和网格窗口。计分的曲目。两者之间的相对运动会产生正弦波形式的光波。光电二极管接收到光波后,它将转换为初始电流正弦波信号。这些电信号的周期与光栅间距相同。 2.雕刻的钢带反馈系统工作原理是允许光线以反射方式穿过网格。读取系统包括一个LED,作为雕刻钢带的光源(衍射光)。网格成像装置和信号光检测元件采用FA​​GOR work的最新专利技术设计。该设备可以在同一平面上进行成像,从而大大提高了信号的准确性和可靠性。 3.旋转和角度编码器FAGOR旋转和角度编码器使用衍射光通过标线玻璃光栅盘,然后进行光电转换以产生电信号。光栅间距取决于每转的行数

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