数字式位移传感器

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1、8.2 8.2 数字式位移检测方法数字式位移检测方法 数字式传感器是测试技术、微电子技术与计算机技术相结合数字式传感器是测试技术、微电子技术与计算机技术相结合的产物，是传感器技术发展的重要方向之一。的产物，是传感器技术发展的重要方向之一。 数字式位移传感器的优点数字式位移传感器的优点 测量精密度高、准确度高；测量精密度高、准确度高； 抗干扰能力强，稳定可靠抗干扰能力强，稳定可靠, ,易于远传；易于远传； 测量行程范围大；测量行程范围大； 可与微处理器直接相连，易于实现测量的自动化和数字化。可与微处理器直接相连，易于实现测量的自动化和数字化。光栅在机床上的安装位置（光栅在机床上的安装位置（3 3

2、个自由度）个自由度）数显表数显表8.2.1 8.2.1 光栅数字式线位移检测光栅数字式线位移检测一、有关光学的基本原理一、有关光学的基本原理1 1、光栅的构造、光栅的构造 透射直线光栅是在镀有铝箔的光学玻璃上，均匀地刻上许多透射直线光栅是在镀有铝箔的光学玻璃上，均匀地刻上许多明暗相间、宽度相等、间距相等的透光线，称为栅线，设栅线宽明暗相间、宽度相等、间距相等的透光线，称为栅线，设栅线宽为为a a，线间缝宽为，线间缝宽为b b，a+b=Wa+b=W称为栅距。通常称为栅距。通常a=b=W/2a=b=W/2。长光栅莫尔条纹长光栅莫尔条纹播放动画播放动画2 2、莫尔条纹原理、莫尔条纹原理长光栅光闸莫尔

3、条纹长光栅光闸莫尔条纹播放动画播放动画播放中播放中圆弧莫尔条纹圆弧莫尔条纹单击准备演示单击准备演示播放动画播放动画光闸莫尔条纹光闸莫尔条纹播放动画播放动画播放中播放中环形莫尔条纹环形莫尔条纹播放动画播放动画播放中播放中单击准备演示单击准备演示单击准备演示单击准备演示辐射形莫尔条纹辐射形莫尔条纹播放动画播放动画11标尺光栅标尺光栅 22指示光栅指示光栅 33光电器件光电器件 44光源光源均匀刻线均匀刻线标尺标尺光栅光栅指示指示光栅光栅夹角夹角明暗相间明暗相间条纹条纹莫尔条纹莫尔条纹移动移动莫尔条纹莫尔条纹演示演示二、利用光栅测量线位移的原理二、利用光栅测量线位移的原理1 1、光栅传感器输出信号波

4、形、光栅传感器输出信号波形 为光电元件输出为光电元件输出 的电压信号的电压信号; ; 为输出信号中的为输出信号中的 平均直流分量平均直流分量; ; 为输出信号中正为输出信号中正 弦交流分量的幅值。弦交流分量的幅值。u0UmU2、利用光栅传感器测量线位移的原理利用光栅传感器测量线位移的原理莫尔条纹莫尔条纹演示演示三、辨向原理及辨向电路三、辨向原理及辨向电路 标尺光栅固定，指示光栅向前或向后移动时，莫尔条纹都是标尺光栅固定，指示光栅向前或向后移动时，莫尔条纹都是作明暗交替的变化作明暗交替的变化, , 从而无法判别光栅移动的方向从而无法判别光栅移动的方向, , 也不能正确也不能正确测量出有往复移动时