文档介绍：位移传感器
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机械位移传感器
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机械位移传感器用来测量位移、距离、位置、尺寸、角度、角位毫米。缺点是灵敏度低。
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差动变压器式机械位移传感器
如图7-6所示。初级线圈L1加交流励磁电压Uin，次级线圈上产生感应电压。
由于两个次级线圈相反极性串接，所以两个次级线圈中的感应电压UOUT1和UOUT2的相位相反，当铁芯处于中心对称位置时，则UOUT1=UOUT2，所以UOUT=0。
当铁芯向两端位移时，UOUT1大于或小于UOUT2，使UOUT不等于零，其值与铁芯的位移成正比。
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图7-6 差动变压器结构原理图
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光栅位移传感器
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光栅传感器
1）长光栅尺
主光栅
指示光栅
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a是栅线的宽度
b是栅线的缝隙宽度
W 是栅距
W =a+b
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2）圆光栅
刻划在玻璃盘上的光栅称为圆光栅也称光栅盘，用来测量角度或角位移。
根据栅线刻划的方向，圆光栅分两种，一种是径向光栅，其栅线的延长线全部通过光栅盘的圆心；另一种是切向光栅，其全部栅线与一个和光栅盘同心的直径只有零点儿或几个毫米的小圆相切
若按光线的走向，圆光栅只有透射光栅。
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径向光栅
切向光栅
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（光栅读数头）
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当指示光栅和标尺光栅的刻线相交一个微小的夹角时, 光源照射光栅尺，由于挡光效应，两块光栅刻线的相交处形成亮带，而在刻线彼此错开处形成暗带。在与光栅线纹大致垂直的方向上, 产生出亮暗相间的条纹, 这些条纹称为“莫尔条纹”（莫尔：法语丝绸的波纹）。
(重点掌握)
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莫尔条纹间距
光栅栅距
1、指示光栅 2、主光栅
两栅尺的夹角
两栅尺的夹角
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莫尔条纹的特征
1) 放大作用
结论：放大倍数为 1/θ,θ
越小,B越大。
例如θ=°时 θ=°=×2π/360 =
W= BH=。
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如主光栅沿着刻线垂直方向向右移动时，莫尔条纹将沿着指示光栅的栅线向上移动；反之，当主光栅向左移动时，莫尔条纹沿着指示光栅的栅线向下移动。 因此根据莫尔条纹移动方向就可以对主光栅的运动进行辨向。
莫尔条纹的特征
（2） 莫尔条纹移动方向
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莫尔条纹的特征
（2） 莫尔条纹移动方向与光栅移动方向的对应关系
即：辨别方向性
主光栅相对指示光栅的转角
主光栅相对指示光栅的移动方向
莫尔条纹的移动方向
顺时针转动θ角
向左←
向上↑
向右→
向下↓
逆时针转动θ角
向左←
向下↓
向右→
向上↑
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光电元件对光栅的栅距误差具有消差作用。
莫尔条纹由光栅的大量刻线形成, 对线纹的刻划误差有平均抵消作用, 几条刻线的栅距误差或断裂对莫尔条纹的位置和形状影响甚微。能在很大程度上消除短周期误差的影响。
（3） 误差的平均效应
莫尔条纹的特征
例：W=, 接收元件尺寸10×10mm2,在10mm范围内有500条刻线参与工作，某几条刻线误差对莫尔条纹位置和形状基本无影响。
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