光栅传感器原理及的应用.ppt

应 光栅传感器的原理及应用 作者姓名:李江军 原理 用 理 光栅式传感器具有测量精度高、动态测量范围广、可进行无 触测量且易实现系统的自动化和数字化等优点,因而在机械工业中 广泛的应用。特别是在量具、数控机床的闭环反馈控制、工 作母机的坐标测量等方面,光栅传感器都起着重要作用 光栅传感器通常作为测量元件应用于机床定位、长度和角度的计 量仪器中 测測量速度、加速度和振动等。 如下图所示为光栅式万能测长仪的工作原理图。主光栅采用透射 式黑白振幅光柵,光栅栅距W=0.01mm,指示光栅采用四裂相光栅 照明光源采用红外发光二极管TL-23,其发光光谱为930nm- 1000mn,接收用LS600光电三极管,两光栅之间的间隙为0.02mm~ 035mm,由于主光栅和指示光栅之间的透光和遮光效应,形成莫 尔条纹,当两块光栅相对移动时,便可接收到周期性变化的光通量 利用四裂相指示光栅依次获得sinθ、cos8、sine、cos四路原始 信号,以满足辨向和消除共模电压的需要。由光栅传感器获得的四 路原始信号,经差分放大器放大、移相电路分相、整形电路整形 倍频电路细分、辨向电路辨向进入可逆计数器计数,由显示器显示 理图 发光二极管 主光栅 一光电三极管 把把母 栅结 在镀膜玻璃上均匀刻制许多有明暗 相间、等间距分布的细条纹(又称为刻 线),这就是光栅如图是透射光栅的示 意图,图中a为栅线的宽度(不透光) b为栅线间宽(透光)a+b=W称为光 栅的栅距(也称为光栅常数),通常 a=bW/2,也可刻成a:b=1.1:0.9,目前常用 的光栅每毫米刻成10、25、50、100 250条线条。 透射光栅示意图