光栅种类及其应用场景分析

在玻璃的表面上制成透明与不透明间隔相等的线纹，称透射光栅；在金属的镜面上制成全反射与漫反射间隔相等的线纹，称反射光栅，也可以把线纹做成具有一定衍射角度的定向光栅。

计量光栅分为长光栅（测量直线位移）和圆光栅（测量角位移），而每一种又根据其用途和材质的不同分为多种。

（1）直线光栅

1）玻璃透射光栅。它是在玻璃表面感光材料的涂层上或者在金属镀膜上制成的光栅线纹，也有用刻蜡、腐蚀、涂黑工艺制成的。光栅的几何尺寸主要根据光栅线纹的长度和安装情况具体确定，如图4-84所示。

玻璃透射光栅的特点是：光源可以采用垂直入射，光敏元件可直接接受光信号，因此信号幅度大，读数头结构简单；每毫米上的线纹数多，一般常用的黑白光栅可做到每毫米100条线，再经过电路细分，可做到微米级的分辨率。

2）金属反射光栅。是在钢尺或不锈钢带的镜面上用照相腐蚀工艺制作或用钻石刀直接刻画制作光栅条纹。

图4-84 透射光栅(www.xing528.com)

金属反射光栅的特点是：标尺光栅的线膨胀系数很容易做到与机床材料一致；标尺光栅的安装和调整比较方便；安装面积较小；易于接长或制成整根的钢带长光栅；不易碰碎。目前常用的每毫米线纹数为4、10、25、40、50。

（2）圆光栅 圆光栅是在玻璃圆盘的外环端面上，做成黑白间隔条纹，根据不同的使用要求在圆周上的线纹数也不相同。圆光栅一般有3种形式。

1）六十进制，如10800、21600、32400、64800等。

2）十进制，如1000、2500、5000等。

3）二进制，如512、1024、2048等。

圆光栅的结构如图4-85所示。