莫尔条纹的移动与两光栅尺之间的相对移动相对应。两光栅尺相对移动一个栅距d,莫尔条纹便相应移动一个莫尔条纹宽度W,其方向与两光栅尺相对移动的方向垂直,且当两光栅尺相对移动的方向改变时,莫尔条纹移动的方向也随之改变。若采用光敏元件来检测,光敏元件把透过观察窗口的光强度变化 转换成相应的电压信号,设为 。根据这4个电压信号,可以检测出光栅尺的相对移动。由于莫尔条纹的移动与两光栅尺之间的相对移动是相对应的,故通过检测 这4个电压信号的变化情况,便可相应地检测出两光栅尺之间的相对移动。
每变化一个周期,即莫尔条纹每变化一个周期,表明两光栅尺相对移动了一个栅距的距离;若两光栅尺之间的相对移动不到一个栅距,因 是余弦函数,故根据 之值也可以计算出其相对移动的距离。因此,根据和两信号相互间的超前和滞后关系,便可确定出两光栅尺之间的相对移动方向。直线光栅尺和旋转编码器均依据相对运动的原理来产生光信号,这些信号经过光电器件的转换处理后,用来检测机械装置的位移。
伊斯来福,让测量变得简单!常见光栅的工作原理都是根据物理上莫尔条纹的形成原理进行工作的。图4-9是其工作原理图。当使指示光栅上的线纹与标尺光栅上的线纹成一角度 来放置两光栅尺时,必然会造成两光栅尺上的线纹互相交叉。在光源的照射下,交叉点近旁的小区域内由于黑色线纹重叠,因而遮光面积最小,挡光效应最弱,光的累积作用使得这个区域出现亮带。相反,距交叉点较远的区域,因两光栅尺不透明的黑色线纹的重叠部分变得越来越少,不透明区域面积逐渐变大,即遮光面积逐渐变大,使得挡光效应变强,只有较少的光线能通过这个区域透过光栅,使这个区域出现暗带。这些与光栅线纹几乎垂直,相间出现的亮、暗带就是莫尔条纹。
光栅传感器采用密封式结构,性能可靠,安装方便。光栅尺采用特殊的耐油、耐蚀、高弹性及抗老化塑胶防水,防尘优异,使用寿命长。光栅尺具体高水平的抗干扰能力,稳定可靠。光源采用进口红外发光极管,体积小寿命长。120光栅尺重复性:传感器与数显表连接后,在有效量程内任意一点上的重复性应符合表中的规定。光栅尺的安装比较灵活,可安装在机床的不同部位。一般将主尺安装在机床的工作台(滑板)上,随机床走刀而动,读数头固定在床身上,尽可能使读数头安装在主尺的下方。其安装方式的选择必须注意切屑、切削液及油液的溅落方向。如果由于安装位置限制必须采用读数头朝上的方式安装时,则必须增加辅助密封装置。
光栅尺--利用光的干涉和衍射原理制作而成的传感器。当两块栅距相同的光栅叠放在一起,同时让线纹构成一微小角度,这时在平行光照射下,与刻线垂直方向上就能看到对称分布的明暗相间的条纹,称为莫尔条纹,因此莫尔条纹是光的衍射和干涉作用的总效果。