一文详解光栅传感器的结构和作业原理光栅式传感器的根底原理是使用光栅的莫尔条纹现象。如下图所示，光栅类似于长刻线尺，称为标尺光栅（也称主光栅），它能移动;光栅只取一小块，称为指示光栅，它固定不动。也可相反地使指示光栅移动。两者栅距和刻线宽度均相同，使刻线面相对叠合并在中心留有间d，便组成光栅副。将其置于由光源和透镜构成的平行光束的光路中，若二光栅栅线之间有很小的夹角θ，则在近似笔直于栅线的方向上显现比栅距宽得许多的明暗相间的条纹，这些条纹称为“莫尔条纹”，其信号光强散布如图中曲线所示，中心为亮带，上下两条为暗带，当标尺光栅沿笔直于栅线的x方向每移动一个栅距时，莫尔条纹近似沿栅线方向移过一个条纹间隔。用光电元件接纳莫尔条纹信号并经电路处理后，用计数器可得到标尺光栅移过的间隔。在实际使用中，一般把光源、指示光栅和光电元件组合在一起，称为读数头。读数头的结构及方法许多，就其光路可分为以下几种。（1）分光读数头它的作业原理如下图所示，光源宣布的光经透镜L1变成平行光，照射到光栅G1G2上，构成莫尔条纹;透镜L2把莫尔条纹聚集;在光阑板后的焦面上，光电元件P接纳莫尔条纹信号。这种光学体系是莫尔条纹光学体系的根本型。因为光栅间隔比较小，两块光栅之间的空隙也小，所以不能在光栅外表粘玻璃保护层。在实际使用中，如下图所示，在光栅之间装上等倍投影透镜L3G1的像以相同巨细的像投影在G2上构成莫尔条纹，所以拉长了GG2之间的间隔。这种读数头首要用在高精度坐标操控办理体系和精细丈量仪器上。（2）笔直入射读数头这种读数头首要是用于每毫米25～125线的玻璃透射光栅体系。下图为笔直入射读数头的结构示意图，光源1经过透镜和指示光栅4上，构成莫尔条纹，然后由光电池5承受信号。图中8是滚动轴承，它确保了标尺光栅和指示光栅之间稳定的空隙。标尺光栅和读数头别离装在固定部件和移动部件上，标尺光栅用压板7夹紧，读数头用螺钉6固定。其精度可达0.001mm/1000mm。（3）反射读数头这种读数头大大都都用在每毫米25～50线以下的如下图所示反射光栅体系。图中β为入射角（一般为30，反射光束经过指示光栅G2构成莫尔条纹，然后经透镜Lz并由光电元件接纳信号。光栅只能用于增量丈量方法，现在有的光栅读数头设有一个肯定零点，这样因为停电或其他问题导致记错数字时，能从头对零。它是在标尺光栅上有一小段光栅，在指示光栅上也有相应的一小段光栅，当这两小段光栅堆叠时宣布零位信号，并在数字显现器中显现出来。责任编辑人：CC

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