(一)光柵傳感器的結(jié)構(gòu) 光柵傳感器的結(jié)構(gòu)均由光源、主光柵、指示光柵、通光孔、光電元件這幾個(gè)主要部分構(gòu)成。 1、光源 鎢絲燈泡,它有較小的功率,與光電元件組合使用時(shí),轉(zhuǎn)換效率低,使用壽命短。半導(dǎo)體發(fā)光器件,如砷化鎵發(fā)光二極管,可以在 范圍內(nèi)工作,所發(fā)光的峰值波長(zhǎng)為 ,與硅光敏三極管的峰值波長(zhǎng)接近,因此,有很高的轉(zhuǎn)換效率,也有較快的響應(yīng)速度。 2、光柵付 由柵距相等的主光柵和指示光柵組成,指示光柵比主光柵要短很多。 主光柵和指示光柵相互重疊,但又不完全重合。兩者柵線間會(huì)錯(cuò)開(kāi)一個(gè)很小的夾角 ,以便于得到莫爾條紋。一般主光柵是活動(dòng)的,它可以單獨(dú)地移動(dòng),也可以隨被測(cè)物體而移動(dòng),其長(zhǎng)度取決于測(cè)量范圍。指示光柵相對(duì)于光電器件而固定。 3、通光孔 通光孔是發(fā)光體與受光體的通路,一般為條形狀,其長(zhǎng)度由受光體的排列長(zhǎng)度決定,寬度由受光體的大小決定。它是帖在指示光柵板上的。 4、受光元件 受光元件是用來(lái)感知主光柵在移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生莫爾條紋的移動(dòng),從而測(cè)量位移量。在選擇光敏元件時(shí),要考慮靈敏度、響應(yīng)時(shí)間、光譜特性、穩(wěn)定性、體積等因素。 (二)莫爾條紋的形成和特點(diǎn) 1、長(zhǎng)光柵的莫爾條紋 柵距相等的主光柵和指示光柵,在相距為其刻線面相對(duì)地重疊在一起,主光柵面與指示光柵面間留有距離為 的間隙,且主光柵與指示光柵錯(cuò)開(kāi)一個(gè)很小的角度 ,由于光的干涉效應(yīng),就會(huì)產(chǎn)生幾乎垂直于柵線的明暗相間的條紋,兩光柵線彼此重合,光線從間隙中通過(guò),形成光亮帶;兩光柵線彼此錯(cuò)開(kāi),光線就被遮檔不能通過(guò),形成光暗帶。這些明暗相間的條紋稱(chēng)為莫爾條紋。莫爾條紋隨主光柵與指示光柵的相對(duì)左右移動(dòng)而上下移動(dòng),莫爾條紋移動(dòng)方向與光柵移動(dòng)方向及主光柵和指示光柵的夾角。 由于莫爾條紋的方向與光柵移動(dòng)的方向相差 ,即近似與柵線方向垂直,所以又稱(chēng)為橫向莫爾條紋。橫向莫爾條紋有如下重要特點(diǎn): (1)平均效應(yīng) 莫爾條紋是由大量柵線形成的,對(duì)光柵線的刻劃誤差有平均的作用,因而能在很大程度上消除短周期誤差對(duì)測(cè)量精度影響。 (2)對(duì)應(yīng)關(guān)系 兩光柵沿與柵線垂直方向相對(duì)移動(dòng)時(shí),莫爾條紋沿柵線方向移動(dòng)。兩光柵相對(duì)移動(dòng)一個(gè)柵距 ,莫爾條紋對(duì)應(yīng)地移動(dòng)一個(gè)條紋間距 。利用這一嚴(yán)格一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,光電元件就能接收到對(duì)應(yīng)的條紋數(shù)目,也就感知到了主光柵的位移量。 以上內(nèi)容就是我們?yōu)槟暮?jiǎn)單介紹,如果您想了解更多這方面的知識(shí),或者了解接近傳感器的型號(hào),歡迎您撥打電話025-66075066聯(lián)系我們,我們將竭誠(chéng)為您服務(wù)。 |