(1) 莫尔条纹（Moire）
由于挡光效应和光的衍射，在与线纹几乎垂直方向上，会出 现明暗交替、间隔相等的粗大条纹，称为“莫尔条纹” 。
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光栅尺基本原理
莫尔条纹的特点
➢ 放大作用
莫尔条纹纹距B 与光栅节距w和倾角θ之间的关系：
B
=
w
/
q
2sin
由于θ很小，因此
2
B
w
q
光栅横向移动一个节距w ，莫尔条纹正好沿刻线上下 移动一个节距B，用光电元件检测莫尔条纹信号的变化就可 以测量光栅的位移。
1、编码器分类
➢ 按码盘信号的读取方式可分为：光电式、接触式和电磁式
以光电式的精度和可靠性最好，NC机床常用光电式编码器
➢ 按测量坐标系又可分为：增量式和绝对式
➢按每转发出的脉冲数分为：高分辨率 20000-30000p/r
普通分辨率 2000-3000p/r
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旋转编码器
❖ 增量式光电脉冲编码器 ❖ （1）组成：由光源、聚光镜、光电盘、光栏板、光敏元件(光电管)、
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基于三角测量法的位移传感器
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基于三角测量法的3D传感器
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激光光幕尺寸测量仪器
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基于三角测量法的位移传感器
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基于三角测量法的位移传感器
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基于三角测量法的位移传感器
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基于三角测量法的位移传感器
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例：当 w = 0.01mm， θ= 0.01 red， 则 B = 1mm，将栅距放编大辑p1p0t 0倍的莫尔条纹宽度。 8
光栅尺基本原理
2B
B
光栅尺横向莫尔条纹及其参数
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q
B = w / 2sin 2
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光栅尺基本原理
➢ 均化误差作用 莫尔条纹是由光栅的大量刻线共同形成的，栅距之 间的相邻误差被均化。短光栅的工作长度愈长,这一 均化误差的作用愈显著。
刻线密度 --- 测量精度 ( 10、25、 50、100、125线/mm )
a. 封闭式
平面光栅 --- XY位移
圆光栅 ---编角辑位pp移t
b. 开放式 直线光栅 --- 直线位移；4
光栅尺基本原理
透射编光辑栅ppt
5
光栅尺基本原理
反射编光辑p栅ptLeabharlann 011,1
0,0 0,1 1,0
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光栅尺基本原理
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旋转编码器
绝对式光电脉冲编码器
（1）结构 绝对式脉冲编码器结构与增量式相似，就是 在码盘的每一转角位置刻有表示该位置的唯一代码，称为 绝对码盘。绝对式脉冲编码器是通过读取编码盘上的代码( 图案)来表示轴的位置。
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旋转编码器
❖ 码盘的种类
❖ 按码制不同分二进制码、格雷码（循环码）、十进 制码、六十进制码等，最常用的是二进制循环码盘。
A
A 受’光素子
投光 素子
A
A 编辑ppt
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基于三角测量法的位移传感器
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基于三角测量法的位移传感器
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基于三角测量法的位移传感器
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基于三角测量法的位移传感器
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基于三角测量法的位移传感器
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基于三角测量法的位移传感器
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基于三角测量法的位移传感器
DGUT

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DGUT
精密制造基础
光学测量技术
卢盛林 东莞理工学院
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1
内容介绍
1
光栅尺
2
旋转编码器
3
基于三角测量法的位移传感器
4
激光光幕尺寸测量传感器
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2
光学测量的优点
1
非接触
2
实现高传动比，无间隙，无摩擦
3
大行程和高精度
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3
光栅尺基本原理
构成： 主光栅 --- 标尺光栅，定光栅； 指示光栅 --- 动光栅 光电转换电路等
整形放大电路和数字显示装置等组成。
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旋转编码器
工作原理
光电盘按装在被测轴上，随主轴一起转动。光电盘转动时，光电元件 把通过光电盘和光栏板射过来的忽明忽暗的光信号(近似于正弦信号)转换 为电信号，经整形、放大等电路的变换后变成脉冲信号，通过计算脉冲的 数目，即可测出工作轴的转角，并通过数显装置进行显示。通过测定计数 脉冲的频率，即可测出工作轴的转速。
➢ 根据莫尔条纹的移动与栅距移动的对应关系
莫尔条纹 θ角的旋 逆时针方向 移动方向 转方向 选择(＋θ)
光栅移
动方向
左
下
顺时针方向 选择(－θ)
上
右
上
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下
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旋转编码器
一种旋转式的检测角位移的传感器。
将角位移用数字(脉冲)形式表示，故 又称脉冲编码器。广泛应用于NC机床的
位置检测，也常用它作为速度检测元件。
纯二进制码有一个
缺点：相邻两个二进制
数可能有多位二进制码
不同，当数码切换时有
多个数位要进行切换，
增大了误读的机率。
而格雷码则不同，相
邻两个二进制数码只有
一个数位不同，因此两
数切换时只在一位进行，
提高了读数的可靠性。 编辑ppt
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基于三角测量法的位移传感器
三角形测量
●受光单元使用PSD、CCD或者C-MOS。到工件的距离有变化 的话，受光单元上的成像位置也会变化。将此位置变换成 与距离比例地信号而输出的传感器。距离设定型传感器地 高精度版。
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旋转编码器
（4）提高光电脉冲编码器分辨率的方法
➢ 提高光电盘圆周的等分狭缝的密度，实际上是使光电盘的 狭缝变成了圆光栅线纹。
➢ 增加光电盘的发信码道，使盘上不仅只有一圈透光狭缝， 而且有若干大小不等的同心圆环狭缝(称为码道)，光电盘 回转一周发出的脉冲信号数增多，使分辨率提高。
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