模塊數(shù)字式位移檢測下(已修改)
2025-05-13 00:13 本頁面
【正文】 機、電類 《 傳感器與檢測技術(shù)項目教程 》 模塊十、數(shù)字式位移檢測 課件 統(tǒng)一書號： ISBN 9787111488170 課程配套網(wǎng)站 或 2022年 2月第 1版 （作者：梁森、黃杭美、王明霄、王侃夫） 本模塊介紹 “ 數(shù)字式位移傳感器 ” 的基本概念、 大位移的測量方法 、 角編碼器 、光柵傳感器、 磁柵傳感器 、 容柵傳感器 ， 并討論了它們在 直線位移 和 角位移 精密測量以及機床位置控制中的應(yīng)用。 還介紹 了電梯平層的要求及方法。 內(nèi)容簡介 今天是： 2022年 5月 25日星期三 模塊九、小位移檢測（下） 目錄 進入 進入 進入 進入 知識鏈接 位置檢測方式 項目一、角編碼器 項目二、光柵傳感器 項目三、磁柵傳感器 項目四、容柵傳感器 拓展閱讀 電梯平層 現(xiàn) 在 時間 是： 10:59 進入 項目二 光柵傳感器 【 項目教學目標 】 ? 知識目標 1．了解計量光柵的類型、結(jié)構(gòu)及工作原理。 2．了解莫爾條紋的光學放大原理。 ? 技能目標 1．掌握光柵的分辨率與分辨力計算。 2．掌握光柵的辨向與細分方法。 3．掌握光柵的應(yīng)用。 回目錄 任務(wù)一 認識光柵傳感器 一、光柵的類型和結(jié)構(gòu) 計量光柵可分為 透射式光柵 和 反射式光柵 兩大類，均由 光源 、 光柵副 、 光敏元件 三大部分組成。計量光柵按形狀又可分為 長光柵 和 圓光柵 。 光柵副 由 光柵尺 和 光電掃描頭 組成。 光電掃描頭 由 細分辨向用 光敏元件（ 2路或 4路） 、 零位光敏元件 等組成。 圖 1015 光柵的分類 （放大圖見后頁） a）透射式光柵光路 b）反射式光柵光路 c）敞開式反射鋼帶長光柵外形 d）圓光柵 1－ LED光源 2－聚光透鏡 3－掃描光柵（指示光柵 ） 4－主光柵（標尺光柵） 5－柵狀光電接收元件 6－窗口 7－圓光柵 8－零位標記 圖 1015a、 b 光柵的分類放大圖（續(xù)） 1－ LED光源 2－聚光透鏡 3－掃描光柵（指示光柵） 4－主光柵（標尺光柵） 5－柵狀光電接收元件 6－窗口 圖 1015c、 d 光柵的分類放大圖（續(xù)） 1－ LED光源 2－聚光透鏡 3－掃描光柵（指示光柵） 4－主光柵（標尺光柵） 5－柵狀光電接收元件 6－窗口 7－圓光柵 8－零位標記 尺身 尺身安裝孔 反射式掃描頭 （與移動部件固定） 掃描頭安裝孔 可移動電纜 光柵的外形及結(jié)構(gòu) 防塵保護罩的內(nèi)部為長光柵 掃描頭 （ 與移動部件固定 ） 光柵尺 可移動電纜 光柵的外形及結(jié)構(gòu)（續(xù)） 透射式直線光柵結(jié)構(gòu)及組成 圖 1017 直線透射式長光柵測量原理圖 1－光源 2－透鏡 3－指示光柵 4－主光柵（標尺光柵） 5－零位光柵 6－細分辨向用光敏元件（ 2路或 4路） 7－零位光敏元件 （ 放大圖見后頁 ） 光源 、 透鏡 、指示光柵及光敏元件均固定在掃描頭內(nèi) ，隨掃描頭一起聯(lián)動 。 1－光源 2－透鏡 3－指示光柵 4－主光柵 (標尺光柵 ) 5－零位光柵 6－細分辨向用光敏元件 （ 2路或 4路 ） 7－零位光敏元件 透射式光柵 透射式圓光柵 固定 (只畫出其中一小部分 ) 反射式光柵 反射式光柵及讀出光電信號莫爾條紋演示 莫爾條紋 的光學放大作用 在透射式直線光柵中， 把主光柵與指示光柵的刻線面相對疊合在一起 ， 中間留有很小的間隙 ， 并使兩者的柵線保持很小的夾角 θ。 在兩條光柵的透光線的重合處，光從縫隙透過，形成亮帶 ； 在兩光柵刻線的不透光處，由于相互擋光作用而形成暗帶 。 光柵的刻線寬度 W 莫爾條紋的寬度 L 暗線到暗線的間距 L≈ W/θ ， （ θ 為主 光柵和指示光柵刻線的夾角，弧度 ） 莫爾條紋 的光學放大作用 （暗線到暗線的間距大于刻線的間距） 暗線到暗線的間距 柵距 透射光線 莫爾條紋 演示 莫爾條紋 光學 放大作用的計算 例 : 有一直線光柵，每毫米刻線數(shù)為 50，主光柵與指示光柵的夾角 ? =?= ? ? 弧度，求：分辨力 解 ： 分辨力 ? =柵距 W =
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