光柵傳感器工作原理

光柵測量系統(tǒng)

數(shù)字信號檢測系統(tǒng)的組成

數(shù)字信號檢測系統(tǒng)的組成傳感器整形電路放大器細(xì)分電路脈沖當(dāng)量變換電路計(jì)數(shù)器寄存器計(jì)算機(jī)顯示執(zhí)行機(jī)構(gòu)辨向電路數(shù)字信號檢測系統(tǒng)的組成細(xì)分電路

光柵數(shù)字式傳感器光柵是由很多等節(jié)距的透光的縫隙或不透光的刻線均勻、相間排列而成的光電器件。20線-150線/mm25線-50線/mm透射式反射式為光柵常數(shù)，也稱光柵柵距。數(shù)字信號檢測系統(tǒng)的組成

光柵的分類按用途分物理光柵計(jì)量光柵利用光的衍射現(xiàn)象，主要用于光譜分析、光波長測量。利用莫爾條紋現(xiàn)象，主要用于長度、角度、速度、加速度、振動(dòng)等物理量的測量。計(jì)量光柵長光柵圓光柵用于長度測量用于角度測量按光的走向透射式光柵反射式光柵按柵線的形式黑白光柵（幅值光柵）閃耀光柵（相位光柵）徑向光柵切向光柵環(huán)形光柵長光柵---直線位移圓光柵---角位移

構(gòu)成：

主光柵---標(biāo)尺光柵，定光柵

指示光柵---動(dòng)光柵長度---測量范圍；刻線密度---測量精度

(10、25、50、100、125線/mm)

光柵傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理光柵傳感器的結(jié)構(gòu)

光柵傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理光源透鏡主光柵指示光柵光電元件光柵副光路光柵傳感器的結(jié)構(gòu)按運(yùn)動(dòng)形式分：直線型---主光柵為直尺形→直線移動(dòng)旋轉(zhuǎn)型---主光柵為圓盤形→旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按光學(xué)形式分：透射式---光源與光電元件在兩側(cè)→透射光反射式---光源與光電元件同一側(cè)→反射光

光柵傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理光柵傳感器的結(jié)構(gòu)莫爾條紋的形成

光柵傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理光柵傳感器的工作原理+-位移正弦波條紋寬度：

W-柵距，a-線寬，b-縫寬W=a+b，a=b=W/2

特例：當(dāng)=0,w1=w2→B=→光閘莫爾條紋當(dāng)=0,w1≠w2→縱向莫爾條紋均勻刻線主光柵指示光柵夾角明暗相間條紋莫爾條紋移動(dòng)莫爾條紋（Moire）方向碼性：雄垂直懼于角質(zhì)平分囑線，階當(dāng)夾掠角很屑小時(shí)→膏與光疊柵移襲動(dòng)方貨向垂尚直同步桃性：州光柵貝移動(dòng)禮一個(gè)恰柵距→割莫爾連條紋慕移動(dòng)漢一個(gè)飾間距→方仿向?qū)?yīng)放大彼性：限夾角θ很小→B>叮>W→光學(xué)支放大→嬌提高齒靈敏臘度可調(diào)誤性：敢夾角θ↓→條紋究間距B↑南→靈活準(zhǔn)確西性：遠(yuǎn)大量策刻線→廳誤差勁平均意效應(yīng)→鑰克服議個(gè)別/局部傭誤差→薄提高費(fèi)精度莫爾恐條紋夜（Mo截ir諒e）的明特性光柵義傳感辭器的衣結(jié)構(gòu)案和工宴作原披理光柵刺傳感撥器的論工作兆原理故抗被體測物免體位貓移＝碑柵距×脈沖倆數(shù)被測物體位移莫爾條紋移動(dòng)正弦波方波脈沖通過光柵轉(zhuǎn)換通過光電元件轉(zhuǎn)移整形轉(zhuǎn)換邏輯電壓轉(zhuǎn)換光柵緞傳感搜器的期結(jié)構(gòu)刺和工膀作原火理光柵嘗傳感追器的進(jìn)工作遵原理光柵惑傳感捕器特侄點(diǎn)精度振高：測長±(騎0.僑2+夫2×超10-6L)責(zé)μm，測角±0互.1臥″量程慚大：透射檔式--啊-光柵橋尺長菠（米滅），反射若式--愛-幾十越米響應(yīng)蕩快：可用房誠于動(dòng)晝態(tài)測紙量增量悔式：增量嗎碼測己量闖→氏計(jì)數(shù)斷電偵→數(shù)濤據(jù)消命失要求墾高：對環(huán)控境要這求高憤→溫拼度、濕度敢、灰耗塵、找振動(dòng)眨、移動(dòng)賢精度成本看高：電路持復(fù)雜光柵擠傳感渣器的樸結(jié)構(gòu)樹和工竭作原子理光柵腸傳感昂器的剃工作朗原理光柵他傳感摟器的及測量緒電路信號各種接口放大細(xì)分整形四倍頻、判向加減計(jì)數(shù)正弦(余弦)信號方波信號數(shù)字疊信號信號轉(zhuǎn)換光柵匹傳感這器的倚測量倍電路信號歷的形估成與她轉(zhuǎn)換W光柵猶傳感浸器的伴測量意電路信號增的形導(dǎo)成與綢轉(zhuǎn)換標(biāo)尺落光柵指示粒光柵假如移動(dòng)了一個(gè)柵距得到四個(gè)信號：光柵山傳感排器的坦測量餡電路信號舍的形疏成與聯(lián)轉(zhuǎn)換得到一對相位相差的正交差分信號正弦差分信號余弦差分信號光柵篇傳感偵器的點(diǎn)測量聯(lián)電路信號鍛放大可得到相位差分別為，，的正弦信號＋－＋－光柵梁傳感幟器的繩測量壁電路位移很信號一對正交位移信號：和位移的方向：正向時(shí)超前反向時(shí)超前位移的大?。嚎梢娢灰拼笮〉男畔谛盘柕南辔恢?。光柵技傳感蜜器的辛測量魔電路電阻炒鏈細(xì)村分電撕路設(shè)，。則注：光柵境傳感卻器的旁測量餃電路五細(xì)年分電勸路光柵體傳感耀器的摟測量哲電路信號昂整形正弦要信號困通過社電壓繡比較詢器，以整形奇為同飲周期牌的方分波信耍號。＋－電壓比較器＋－電壓比較器光柵帝傳感徐器的楊測量榆電路五細(xì)鄉(xiāng)豐分電免路信俗號處紅理過麗程得到十路方波信號，其相位依次相差

光柵的傳感志器的殼測量睜電路五細(xì)脹分電持路信沃號處競理過乳程信號相位每變化就產(chǎn)生一個(gè)新的方波，所以得到5倍頻（細(xì)分）。光柵遇傳感素器的跟測量瞞電路五細(xì)燙分電廁路信翻號處予理過瞇程得到五細(xì)分（倍頻）后的，正交方波。光柵胞傳感哪器的拉測量叼電路五細(xì)吵分電雙路實(shí)叢現(xiàn)：74LS86異或門74LS86異或門21351113964138121051110412896231注：異或門74LS86：真值表：光柵浴傳感縫器的長測量峽電路四細(xì)留分、唱判向檔邏輯小結(jié)兵：光柵相對位移莫爾條紋正交正弦信號五細(xì)分正交方波信號細(xì)分劍后的任一個(gè)倉方波期信號噸是原剩正弦黎信號武按相冬位等脅分的吩五分?jǐn)?shù)一，昏因此幼，分衡辨率柳提高午了五腔倍。細(xì)分幣后的咸方波甜信號避仍是個(gè)一對顆正交傳方波斬信號咸。光柵座傳感秘器的導(dǎo)測量湊電路四細(xì)閣分、鞠判向叫邏輯關(guān)于潔正交沿方波瘡信號減的討余論：正交方波信號位移純方向他信息店：正向鴿移動(dòng)奇時(shí)，A超前B；反向送移動(dòng)古時(shí)，B超前A。位移大小信息：相位。正交云方波箭信號差的狀叢態(tài)變辭化規(guī)竿律：10110001正向移動(dòng)時(shí)反向移動(dòng)時(shí)結(jié)論畝：正交慈方波凝信號筐的狀騙態(tài)變李化規(guī)債律為殖：正向液時(shí)00、10、11、01而反抬向時(shí)饞相反一個(gè)局方波得狀態(tài)業(yè)改變針?biāo)拇喂鈻湃袀鞲邢Ｆ鞯拇魷y量炮電路四細(xì)堪分、頌判向皮邏輯正交方波信號四細(xì)壁分：一個(gè)千方波錯(cuò)內(nèi)狀齡態(tài)改誘變四古次，游記錄各下狀塞態(tài)改中變的拆次數(shù)競，則宜一個(gè)要方波紫又按籠相位暴被細(xì)詳分為四等分刺。判向方：根據(jù)亞當(dāng)前再時(shí)刻撥和前可一時(shí)亂刻的妥狀態(tài)偏，可辮以判林?jǐn)喑鰪匚灰谱〉姆较?。因此齒，在滑整個(gè)乏位移暫過程拼中，輸我們畏只要長記錄構(gòu)下信厭號狀義態(tài)的途變化舊次數(shù)咐，并萬在正尼向時(shí)境做加勵(lì)計(jì)數(shù)釘，反惜向時(shí)燒做減貫計(jì)數(shù)銀?？烧艿妹}沖當(dāng)量柵距；位移長度；總計(jì)數(shù)值；光柵眨傳感擱器的規(guī)測量屋電路結(jié)果啦顯示笑、打折印位移長度：總細(xì)分?jǐn)?shù)顯示打印其它處理例：一光柵數(shù)顯系統(tǒng)，選用的光柵傳感器，電子處理系統(tǒng)的電阻鏈細(xì)分?jǐn)?shù)為25，后接4細(xì)分判向電路。問該系統(tǒng)的光柵柵距是多少？脈沖當(dāng)量和最小分辨率分別是多少？當(dāng)光柵移動(dòng)了個(gè)柵距時(shí)，顯示數(shù)應(yīng)該是多少？線光柵柵距脈沖當(dāng)量、最小分辨率均為顯示數(shù)為光柵形傳感偽器的侵應(yīng)用密封式開啟式光柵移傳感喘器的綁應(yīng)用日本信倉敷KB括T-散11突WA臥式乞加工賽中心光柵去傳感腦器的絹應(yīng)用思考擋與討烏論：問題差：怎窮樣制躍作一毅個(gè)簡勻易的事長度舉、角嘩度、惡速度慰測量麗系統(tǒng)趴？3、兩餡光電咬管之騰間的遙距離幕是多叮少？現(xiàn)怎么集調(diào)節(jié)堵？2、長拜度的姑最小室分辨方率怎坑么考噴慮？1、角出度的搬最小室最少當(dāng)