4.5 光栅传感器.ppt

-线宽(透光),b-缝宽(不透光)W=a+b(栅距),a=b=W/:计量光栅:利用光的衍射现象分析光谱、测定波长利用光的莫尔条纹现象测量精密位移反射光栅:透射光栅:在不透光的金属载体上刻制出等间距的条纹形成在透明光学玻璃上均匀刻制出平行等间距的条纹形成实际应用中,计量光栅又分为:。主光栅和指示光栅在平行光的照射下,形成莫尔条纹。主光栅的精度决定了整个装置的精度。光电元件把光栅形成的莫尔条纹的明暗强弱变化转换为电量输出,主要有光电池和光敏晶体管。:指示光栅+主光栅a+b=W称为光栅的栅距(或光栅常数)通常情况下,a=b=W/,把主光栅与指示光栅的刻线面相对叠合在一起,中间留有很小的间隙,并使两者的栅线保持很小的夹角θ。当有光照射时,由于挡光效应(50条/mm以下)或光的衍射作用(100/mm以上),在与光栅刻线大致垂直方向上形成明暗相间的条纹。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处,由于相互挡光作用而形成暗带。BH≈W/θ(θ为主光栅和指示光栅刻线的夹角),每毫米刻线数为50,主光栅与指示光栅的夹角=,则:分辨力=栅距W=1mm/50==20m(由于栅距很小,因此无法观察光强的变化)莫尔条纹的宽度是栅距的32倍:BH≈W/θ=/(*)==,因此可以用小面积的光电池“观察”莫尔条纹光强的变化。(1)位移放大放大性:夹角θ很小→B>>W→光学放大→提高灵敏度可调性:夹角θ↓→条纹间距B↑→灵活(2)运动对应关系莫尔条纹移动方向与主光栅相对于指示光栅的位移量和位移方向有严格的对应关系。(3)误差平均效应光电元件接收的光信号是进入指示光栅视场的线纹数的综合平均结果,可以克服局部误差和周期误差对测量结果的影响,得到比光栅本身的刻线精度高的测量精度。这是用光栅测量和普通标尺测量的主要差别。铝洲致坐赴崇特玩靖我嗣驰阜伟彻藻种资证肿芯辉傍遂杀程***,条纹即沿径向移动,测出条纹移动数目,即可得到标尺光栅相对指示光栅转动的角度。上一页下一页返回粉廓连卜***