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    拉線位移傳感器;光柵位移傳感器結構原理及應用

    發布日期:2021-10-08 作者: 點擊:

    光柵位移傳感器結構原理及應用

    光柵式傳感器指采用光柵疊柵條紋原理測量位移的傳感器。光柵是由大量等寬等間距的平行狹縫構成的光學器件。

    一般常用的光柵是在玻璃片上刻出大量平行刻痕制成,刻痕為不透光部分,兩刻痕之間的光滑部分可以透光,相當于一狹縫。精制的光柵,在1cm寬度內刻有幾千條乃至上萬條刻痕。

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    這種利用透射光衍射的光柵稱為透射光柵,還有利用兩刻痕間的反射光衍射的光柵,如在鍍有金屬層的表面上刻出許多平行刻痕,兩刻痕間的光滑金屬面可以反射光,這種光柵成為反射光柵。由光柵形成的疊柵條紋具有光學放大作用和誤差平均效應,因而能提高測量精度。

    光柵傳感器由標尺光柵、指示光柵、光路系統和測量系統四部分組成。標尺光柵相對于指示光柵移動時,便形成大致按正弦規律分布的明暗相間的疊柵條紋。

    這些條紋以光柵的相對運動速度移動,并直接照射到光電元件上,在它們的輸出端得到一串電脈沖,通過放大、整形、辨向和計數系統產生數字信號輸出,直接顯示被測的位移量。



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    光柵傳感器的結構及工作原理

    光柵傳感器的結構均由光源、主光柵、指示光柵、通光孔、光電元件這幾個主要部分構成。

    1、光源:鎢絲燈泡,它有較小的功率,與光電元件組合使用時,轉換效率低,使用壽命短。半導體發光器件,如砷化鎵發光,可以在 范圍內工作,所發光的峰值波長為 ,與硅光峰值波長接近,因此,有很高的轉換效率,也有較快的響應速度。

    2、光柵付:由柵距相等的主光柵和指示光柵組成。主光柵和指示光柵相互重疊,但又不完全重合。兩者柵線間會錯開一個很小的夾角 ,以便于得到莫爾條紋。一般主光柵是活動的,它可以單獨地移動,也可以隨被測物體而移動,其長度取決于測量范圍。指示光柵相對于光電器件而固定。


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