光栅式传感器的应用

光栅式传感器具有测量精度高、动态测量范围广、可进行无接触测量且易实现系统的自动化和数字化等优点，因而在机械工业中得到了广泛的应用。特别是在量具、数控机床的闭环反馈控制、工作母机的坐标测量等方面，光栅传感器都起着重要作用。
光栅传感器通常作为测量元件应用于机床定位、长度和角度的计量仪器中，并用于测量速度、加速度和振动等。
图1所示为光栅式万能测长仪的工作原理图。主光栅采用透射式黑白振幅光栅，光栅栅距W＝0.01mm，指示光栅采用四裂相光栅，照明光源采用红外发光二极管TIL-23，其发光光谱为930nm-1000nm，接收用LS600光电三极管，两光栅之间的间隙为0.02 mm～0.035 mm，由于主光栅和指示光栅之间的透光和遮光效应，形成莫尔条纹，当两块光栅相对移动时，便可接收到周期性变化的光通量。利用四裂相指示光栅依次获得sinθ、cosθ、-sinθ、-cosθ四路原始信号，以满足辨向和消除共模电压的需要。

图1 光栅式万能测长仪工作原理图

由光栅传感器获得的四路原始信号，经差分放大器放大、移相电路分相、整形电路整形、倍频电路细分、辨向电路辨向进入可逆计数器计数，由显示器显示读出。