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增量式光栅尺技术原理
资料介绍
一、基本概念
增量式光栅尺是一种基于光栅测量原理，通过检测位移过程中光栅条纹变化来实现位置信息采集的高精度传感器。它主要由标尺光栅、指示光栅、光源、光电接收元件及信号处理电路组成，广泛应用于数控机床、精密测量仪器、自动化设备等领域的位置反馈系统。
二、工作原理
（一）光栅条纹形成
标尺光栅和指示光栅均为在玻璃或金属基体上刻有等间距平行条纹的光学元件，条纹间距称为栅距（用d表示，通常为1μm-100μm）。当两光栅以微小夹角重叠时，会产生明暗相间的莫尔条纹，莫尔条纹的间距远大于栅距，可将微小位移放大，提高检测精度。
（二）位移检测过程
当标尺光栅相对指示光栅移动时，莫尔条纹同步移动。光源发出的光透过莫尔条纹后，被光电接收元件转换为周期性变化的电信号（正弦波或方波）。通过对信号周期数的计数，可得到位移量：位移量=计数脉冲数×栅距/细分倍数。
（三）信号细分与辨向
为提高分辨率，通常对原始信号进行电子细分（如4倍频、10倍频等），使最小检测单位小于栅距。同时，通过设置相位相差90°的两路信号（A相和B相），根据信号相位关系判断移动方向，避免计数错误。
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