光柵尺原理及光柵尺是怎么工作的的簡單介紹

光柵尺光柵尺原理及光柵尺是怎么工作的的工作原理基于光的干涉現(xiàn)象當(dāng)光線通過光柵尺上的光柵時(shí)，會形成干涉條紋這些條紋的間距與尺子的相對移動(dòng)成正比，從而可以通過測量條紋的變化來確定物體的位移光柵尺由帶有光柵的透明尺和光電檢測系統(tǒng)組成，光電傳感器檢測通過光柵的光線，并將其轉(zhuǎn)化為電信號，這些信號經(jīng)過處理后可以得到物體的精確。

光柵的工作原理基于物理上的莫爾條紋現(xiàn)象當(dāng)兩個(gè)光柵尺的線紋以一定角度放置時(shí)，線紋會相互交叉在光源照射下，交叉點(diǎn)附近的小區(qū)域因?yàn)榫€紋重疊較少，遮光面積較小，因此產(chǎn)生亮帶而遠(yuǎn)離交叉點(diǎn)的區(qū)域，由于線紋重疊增多，遮光面積增大，導(dǎo)致?lián)豕庑?yīng)增強(qiáng)，通過的光線減少，形成暗帶這些與光柵線紋垂直。

光柵的工作原理是根據(jù)物理上莫爾條紋的形成原理進(jìn)行工作的當(dāng)使指示光柵上的線紋與標(biāo)尺光柵上的線紋成一角度來放置兩光柵尺時(shí)，必然會造成兩光柵尺上的線紋互相交叉在光源的照射下，交叉點(diǎn)近旁的小區(qū)域內(nèi)由于黑色線紋重疊，因而遮光面積小，擋光效應(yīng)弱，光的累積作用使得這個(gè)區(qū)域出現(xiàn)亮帶相反，距交。

光柵尺，也稱為光柵尺位移傳感器光柵尺傳感器，是利用光柵的光學(xué)原理工作的測量反饋裝置光柵尺經(jīng)常應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床的閉環(huán)伺服系統(tǒng)中，可用作直線位移或者角位移的檢測其測量輸出的信號為數(shù)字脈沖，具有檢測范圍大，檢測精度高，響應(yīng)速度快的特點(diǎn)例如，在數(shù)控機(jī)床中常用于對刀具和工件的坐標(biāo)進(jìn)行檢測。

光柵尺利用光的干涉和衍射原理制作而成的傳感器當(dāng)兩塊柵距相同的光柵疊放在一起，同時(shí)讓線紋構(gòu)成一微小角度，這時(shí)在平行光照射下，與刻線垂直方向上就能看到對稱分布的明暗相間的條紋，稱為莫爾條紋，因此莫爾條紋是光的衍射和干涉作用的總效果當(dāng)光柵移動(dòng)一個(gè)小柵距時(shí)，莫爾條紋隨之移動(dòng)一個(gè)條紋間距。

高分辨率的光柵尺一般造價(jià)較貴，且制造困難為光柵尺原理及光柵尺是怎么工作的了提高系統(tǒng)分辨率，需要對莫爾條紋進(jìn)行細(xì)分，目前2006年光柵尺傳感器系統(tǒng)多采用電子細(xì)分方法當(dāng)兩塊光柵以微小傾角重疊時(shí)，在與光柵刻線大致垂直的方向上就會產(chǎn)生莫爾條紋，隨著光柵的移動(dòng)。

光柵尺大概原理是在透明的長條玻璃上，刻上很多的刻度，制成一把尺子在玻璃的一邊，發(fā)出一束激光穿過玻璃，在另一面有一個(gè)接收裝置接收發(fā)出的激光束，發(fā)射和接收的裝置是連在一起可以同時(shí)移動(dòng)的激光束移動(dòng)時(shí)被刻度線阻擋，此時(shí)就會發(fā)出一個(gè)信號，表示激光束移動(dòng)了一定距離發(fā)射激光的裝置連接在。

在測量過程中，通常采用兩束光的干涉原理一束稱為參考光，它直接經(jīng)過光柵另一束稱為測量光，它首先通過被測物體后再經(jīng)過光柵這兩束光線在光柵上形成特定的干涉條紋，這些條紋可以用來計(jì)算被測物體的位移更具體的說，當(dāng)進(jìn)行測量時(shí)，長短兩個(gè)光柵尺面相互平行地重疊在一起，并保持001至01mm的。

使用光柵視覺軟體合成圖檔后，使用不同輸出設(shè)備輸出檔案，并與光柵貼合或直接印刷在光柵板上，就可以呈現(xiàn)如右圖所示的效果，讓動(dòng)畫可 以直接在平面的印刷上呈現(xiàn)出螢?zāi)凰匆姷淖儓D效果光柵板上，就可以呈現(xiàn)如右圖所示的效果，讓動(dòng)畫可 以直接在平面的印刷上呈現(xiàn)出螢?zāi)凰匆姷淖儓D效果。

光柵尺由光柵條，讀取頭信號處理器等組成，其工作原理基于光學(xué)干涉，當(dāng)光線照射到光柵條上時(shí)，會形成一系列亮暗相間的光斑，這些光斑經(jīng)過讀取頭轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，最后信號處理器接受這些數(shù)字信號，再根據(jù)不同的處理算法，實(shí)現(xiàn)不同的測量例如線性測量角度測量速度測量等光柵尺的分辨率通常在亞微米。

在玻璃的一邊，發(fā)出一束激光穿過玻璃，在另一面有一個(gè)接收裝置接收發(fā)出的激光束，發(fā)射和接收的裝置是連在一起可以同時(shí)移動(dòng)的激光束移動(dòng)時(shí)被刻度線阻擋，此時(shí)就會發(fā)出一個(gè)信號，表示激光束移動(dòng)了一定距離發(fā)射激光的裝置連接在機(jī)床工作臺上信號反饋到數(shù)顯上，就表示機(jī)床移動(dòng)了多少距離光柵尺的精度就。

更具體的說，當(dāng)進(jìn)行測量時(shí)，長短兩個(gè)光柵尺面相互平行地重疊在一起，并保持001至01mm的間隙，然后使指示光柵相對標(biāo)尺光柵在自身平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)一個(gè)微小的角度θ衍射現(xiàn)象也是光柵傳感器的重要工作原理之一當(dāng)光線通過光柵時(shí)，會發(fā)生衍射現(xiàn)象，使得光的方向和波長發(fā)生變化這種特性可以被用來檢測目標(biāo)的特性。

光柵板就是指有一面被擠壓成圓柱形線條 一面為完整平面的塑膠材料，且圓柱形線條間距相等，利用光柵視覺軟體把不同的圖案轉(zhuǎn)化成光柵線數(shù)，并與光柵貼合或直接印刷在光柵板上利用光柵折射的原理，在不同的角度呈現(xiàn)出不同的圖案就可以呈現(xiàn)動(dòng)畫或立體效果它利用了光的折射單縫衍射和多縫干涉使用。

機(jī)床的“眼睛”光柵尺 作為高端機(jī)床必不可少的功能部件之一，被譽(yù)為“機(jī)床之眼”的光柵尺，有多厲害，它又是如何工作的呢光柵尺全稱叫作光柵尺位移傳感器，它可以通過光學(xué)原理實(shí)現(xiàn)高精度的距離測量和角度測量，被廣泛用于數(shù)控機(jī)床和測量儀器等領(lǐng)域，其在機(jī)床中最主要的作用就是“監(jiān)視”，監(jiān)視直線軸。

按照工作原理光柵可分為計(jì)量光柵和物理光柵 計(jì)量光柵是通過光柵的莫爾條紋現(xiàn)象進(jìn)行位移的精密測量和控制的，計(jì)量光柵一般比較粗物理光柵主要用作散射元件進(jìn)行光波長的測定及光譜分析光柵尺是計(jì)量光柵中的一種光柵傳感器主要是由光源照明系統(tǒng)主光柵指示光柵接收光學(xué)系統(tǒng)光電接 收元件等組成。

光柵尺位移傳感器的工作原理基于光柵原理它主要由光柵尺和光電器件組成當(dāng)光線照射到光柵尺上時(shí)，光柵尺上的光柵線會形成干涉現(xiàn)象，產(chǎn)生明暗相間的光強(qiáng)分布這些光強(qiáng)分布會通過光電器件轉(zhuǎn)換成電信號當(dāng)光柵尺相對于傳感器移動(dòng)時(shí)，干涉條紋會發(fā)生相應(yīng)的移動(dòng)，導(dǎo)致電信號的變化通過測量這些電信號的變化。

1 直線電機(jī)是一種高精密的特殊電機(jī)，其位置精度可達(dá)到001μm至10μm不等，同茂直線電機(jī)便是其中的佼佼者2 直線電機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)直線位移的精確反饋，這得益于直線光柵尺的使用光柵尺是一種基于光學(xué)原理的測量反饋裝置，常用于數(shù)控機(jī)床的閉環(huán)伺服系統(tǒng)中，用于檢測直線位移或角位移3 光柵尺的測量。