如何使用光栅位移传感器进行测量？

由大量等宽等间距的行狭缝组成的光学器件称为光栅。用玻璃制成的光栅称为透射光栅，它是在透明玻璃上刻出大量等宽等间距的平行刻痕，每条刻痕处是不透光的，而两刻痕之间是透光的。用不透钢制成的光栅称为反射光栅。

如图4.4.10所示，光栅的刻痕密度一般为每毫米10、25、100、250线。刻痕之间的距离称为栅距W。设刻痕宽度为a，狭缝宽度为b，则W=a+b，一般情况下取a=b。

图4.4.10　莫尔条纹

如图4.4.10所示，把两块栅距W相等的光栅面平行安装，且让它们的刻痕之间有较小的夹角θ，这时光栅上会出现若干明暗相间的条纹，这种条纹称为莫尔条纹。

莫尔条纹有两个重要的特性：(www.xing528.com)

（1）位移的方向性 当指示光栅不动，主光栅左右平衡时，莫尔条纹将沿着指示光栅的方向上下移动，查看莫尔条纹上下移动方向，即可确定主光栅左右移动的方向。

（2）放大作用 当主光栅沿着与刻痕垂直的方向移动一个栅距W时，莫尔条纹移动一个条纹间距B。当两个等距光栅的栅间夹角较小时，主光栅移动一个栅距W，莫尔条纹移动KW距离，K为莫尔条纹的放大系数。

如图4.4.11所示，光栅位移传感器主要由光源、透镜、主光栅、指示光栅和光敏元件组成。其中主光栅与被测物体相连接，它随被测物体的直线位移而产生移动。当主光栅位移时，莫尔条纹便随着产生位移，若用光电器件记录莫尔条纹通过某点的数目，便可知主光栅移动的距离，也就测出了被测物体的位移量。

图4.4.11　光栅位移传感器结构图