文档介绍：一、光栅?光栅分为物理光栅和计量光栅两大类。检测直线位移的称为直线光栅,检测角度位移的称为圆光栅;根据光电元件感光方式不同,可将光栅分为玻璃透射式光栅和金属反射式光栅。直线玻璃透射式光栅和金属反射式光栅检测装置分别如图所示。透射式光栅检测装置反射式光栅检测装置?玻璃透射式光栅是在透明的光学玻璃表面制成感光涂层或金属镀膜,经过涂敷,蚀刻等工艺制成间隔相等的透明与不透明线纹,线纹的间距和宽度相等并与运动方向垂直,线纹之间的间距称为栅距。常用的线纹密度为 25 条/㎜、 50 条/㎜、 100 条/㎜、 250 条/㎜。条数越多,光栅的分辨率越高。?圆光栅是在玻璃圆盘的圆环端面上,制成透光与不透光相间的条纹,条纹呈辐射状,相互间的夹角相等。?直线透射式光栅? 1. 组成?由标尺光栅和光栅读数头两部分组成,光栅读数头包括光源、透镜、光电元件、指示光栅等。如图所示。?标尺光栅和指示光栅也可称为长光栅和短光栅,它们的线纹密度相等。长光栅可安装在机床的固定部件上(如机床床身),其长度应等于工作台的全行程;短光栅长度较短,随光栅读数头安装在机床的移动部件上。光栅位置检测装置的组成 1—光源 2—透镜 3—标尺光栅 4—指示光栅 5—光电元件? 2. 工作原理?在测量时,长短两光栅尺面相互平行地重叠在一起, 并保持至的间隙,指示光栅相对标尺光栅在自身平面内旋转一个微小的角度θ。当光线平行照射光栅时,由于光的透射和衍射效应,在与两光栅线纹夹角θ的平分线相垂直的方向上,会出现明暗交替、间隔相等的粗条纹——莫尔条纹,如图所示。莫尔条纹形成原理?两条暗带或明带之间的距离称为莫尔条纹的间距 B, 若光栅的栅距为 W,则?因为θ很小,则?由此可见,莫尔条纹的间距与光栅的栅距成正比。 2 sin 2 ? W B?? WB?莫尔条纹具有如下特点: ?由上式可知,莫尔条纹的间距 B是光栅栅距 W的 1/θ, 由于θ很小(小于 10 ′),故 B>> W,即莫尔条纹具有放大作用。例如,当栅距为 W= ㎜,θ= 时,莫尔条纹的间距 B=10 ㎜。因此,不需要经过复杂的光学系统,就能把光栅的栅距转换成放大了 1000 倍的莫尔条纹的宽度,从而大大简化了电子放大线路,这是光栅技术独有的特点。?(2)起均化误差作用?莫尔条纹由若干线纹组成,若光电元件接受长度为 10 ㎜,当 W= ㎜时, 10 ㎜宽的莫尔条纹就由 1000 条线纹组成,因此,制造上的间距误差(或缺陷),只会影响千分之几的光电效果。所以,莫尔条纹测量长度时,决定其精度的不是一条线纹,而是一组线纹的平均效应。