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              詳細WTB5光柵尺的工作原理

              時間:2016-09-13 點擊次數:2020
               WTB5光柵尺是根據物理上莫爾條紋的形成原理進行工作的,當使指示光柵上的線紋與標尺光柵上的線紋成一角度 來放置兩光柵尺時,必然會造成兩光柵尺上的線紋互相交叉。在光源的照射下,交叉點近旁的小區域內由于黑色線紋重疊,因而遮光面積zui小,擋光效應zui弱,光的累積作用使得這個區域出現亮帶。相反,距交叉點較遠的區域,因兩光柵尺不透明的黑色線紋的重疊部分變得越來越少,不透明區域面積逐漸變大,即遮光面積逐漸變大,使得擋光效應變強,只有較少的光線能通過這個區域透過光柵,使這個區域出現暗帶。這些與光柵線紋幾乎垂直,相間出現的亮、暗帶就是莫爾條紋。莫爾條紋具有以下性質:
              1、當用平行光束照射光柵時,透過莫爾條紋的光強度分布近似于余弦函數。
              2、若用W表示莫爾條紋的寬度,d表示光柵的柵距,θ表示兩光柵尺線紋的夾角,則它們之間的幾何關系為W=d/sin當 角很小時,上式可近似寫W=d/θ
              若取d=0.01mm,θ=0.01rad,則由上式可得W=1mm。這說明,無需復雜的光學系統和電子系統,利用光的干涉現象,就能把光柵的柵距轉換成放大100倍的莫爾條紋的寬度。這種放大作用是光柵的一個重要特點。
              3、由于莫爾條紋是由若干條光柵線紋共同干涉形成的,所以莫爾條紋對光柵個別線紋之間的柵距誤差具有平均效應,能消除光柵柵距不均勻所造成的影響。
              4、莫爾條紋的移動與兩光柵尺之間的相對移動相對應。兩光柵尺相對移動一個柵距d,莫爾條紋便相應移動一個莫爾條紋寬度W,其方向與兩光柵尺相對移動的方向垂直,且當兩光柵尺相對移動的方向改變時,莫爾條紋移動的方向也隨之改變。
              根據上述莫爾條紋的特性,假如我們在莫爾條紋移動的方向上開4個觀察窗口A,B,C,D,且使這4個窗口兩兩相距1/4莫爾條紋寬度,即W/4。由上述討論可知,當兩光柵尺相對移動時,莫爾條紋隨之移動,從4個觀察窗口A,B,C,D可以得到4個在相位上依次超前或滯后(取決于兩光柵尺相對移動的方向)1/4周期(即π/2)的近似于余弦函數的光強度變化過程,用 表示,見圖4-9(c)。若采用光敏元件來檢測,光敏元件把透過觀察窗口的光強度變化 轉換成相應的電壓信號,設為 。根據這4個電壓信號,可以檢測出光柵尺的相對移動。更多關于WTB5光柵尺的信息,本公司!

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