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光栅尺位移检测究竟要怎么做?

发布时间:2021-06-21   点击次数:142次
  光栅尺根据莫尔条纹的物理形成原理工作,当指示光栅上的线图和直尺光栅上的线图倾斜放置两根尺时,两根尺上的线不可避免地会相互交叉。在光源的照射下,黑线在交点附近的小区域重叠,所以遮光面积小,遮光效果弱。光的累积效应使该区域成为亮带。反之,在离交点较远的区域,两个尺度的不透明黑线的重叠部分越来越少,不透明区域的面积逐渐变大,即阴影区域逐渐变大更大,使遮光效果更强。只有较少的光线可以通过光栅穿过该区域,导致该区域出现暗带。这些线条几乎垂直于光栅线条,交替出现的明暗条纹就是莫尔条纹。那么位移检测究竟要怎么做?
 

光栅尺

 

  1、光栅尺位移大小检测
  由于莫尔条纹的运动对应两个光栅之间的相对运动,通过检测四个电压信号的变化,可以做出相应的检测相对两个尺之间的移动。周期的每一次变化,即莫尔条纹的每一次变化,表示两个尺相对移动了一个光栅周期的距离;如果两个尺之间的相对运动小于一个光栅周期,则为余弦函数。该值还可以计算其相对移动的距离。
  2、光栅尺位移方向检测
  如果标尺光栅固定,则表示光栅正向运动。此时,莫尔条纹相应地向下移动。通过观察窗A和B,光敏元件检测到的光强变化过程并输出相应的电压信号。在这种情况下,滞后相位是/2;反之,如果刻度光栅是固定的,则表示光栅向负方向移动。条纹相应向上移动,通过观察窗A和B,光敏元件检测到的光强变化过程并输出相应的电压信号,此时超前相位为/2。因此,根据两个信号之间的超前和滞后关系,可以确定两个尺之间的相对运动方向。
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