光柵尺位移傳感器，也稱光柵尺、光柵尺傳感器，是利用莫爾條紋的光學原理，對物體位置移動的測量反饋裝置。通過檢測莫爾條紋個數，來“讀取”光柵刻度，然后再根據驅動電路的作用，計算出物體的位移和速度。光柵尺位移傳感器的工作原理、分類及應用

（莫爾條紋原理：是兩條線或兩個物體之間，以恒定的角度和頻率發生干涉的視覺結果。當人眼無法分辨這兩條線或兩個物體時，只能看到干涉的花紋，這種光學現象中的花紋就是莫爾條紋。）

莫爾條紋應用*廣泛的領域是光柵位移測量，根據莫爾條紋原理可以實現直線位移和角位移的靜態、動態測量，基于莫爾條紋數量與位移的關系實現精密位移測量，能夠滿足接觸、非接觸、小量程、大量程、一維、多維等各種需求的測量與控制反饋，廣泛應用在程控、數控機床和三坐標測量機、精密測量與定位、超精密加工、微電子IC制造、地震預測、質量檢測、納米材料、機器人、微機電系統MEMS(Microelectro Mechanical Systems)、振動檢測等眾多領域。光柵尺位移傳感器的工作原理、分類及應用

一、光柵尺位移傳感器的分類光柵尺位移傳感器的工作原理、分類及應用

光柵尺位移傳感器按照制造方法和光學原理的不同，分為透射光柵、反射光柵兩大類。
1、透射光柵
指光源與接收裝置分別放置在光柵尺的兩側，通過接收光柵尺透過來的衍射光變化來反應位置變化。比較通用的是玻璃光柵。.

2、反射光柵
指光源與接收裝置安裝在光柵尺的同一側，通過接收光柵尺反射回來的衍射光變化來反應位置變化。比較通用的有鋼帶光柵和玻璃光柵。.光柵尺位移傳感器的工作原理、分類及應用

二、光柵尺位移傳感器的結構
光柵尺位移傳感器是由標尺光柵、光柵讀數頭兩部分組成。標尺光柵一般固定在機床活動部件上，光柵讀數頭裝在機床固定部件上，指示光柵裝在光柵讀數頭中。光柵尺位移傳感器的結構圖如下：

三、光柵尺位移傳感器的光柵檢測
光柵檢測裝置的關鍵部分是光柵讀數頭，它由光源、會聚透鏡、指示光柵、光電元件及調整機構等組成。光柵讀數頭結構形式很多，根據讀數頭結構特點和使用場合，分為直接接收式讀數頭(或稱硅光電池讀數頭、鏡像式讀數頭、分光鏡式讀數頭、金屬光柵反射式讀數頭。

四、光柵尺位移傳感器的工作原理
當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*小，擋光效應*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，從而便形成了我們所見到的爾條紋。光柵尺位移傳感器的工作原理、分類及應用

五、莫爾條紋
以透射光柵為例，當指示光柵上的線紋和標尺光柵上的線紋之間形成一個小角度θ，并且兩個光柵尺刻面相對平行放置時，在光源的照射下，位于幾乎垂直的柵紋上，形成明暗相間的條紋。這種條紋稱為"莫爾條紋" 。嚴格地說，莫爾條紋排列的方向是與兩片光柵線紋夾角的平分線相垂直。莫爾條紋中，兩條亮紋或兩條暗紋之間的距離，稱為莫爾條紋的寬度，以W表示：W=ω/2* sin（θ/2）=ω/θ。

六、光柵尺位移傳感器的安裝
光柵尺線位移傳感器的安裝比較靈活，可安裝在機床的不同部位。
1、光柵尺線位移傳感器的安裝基面
光柵主尺及讀數頭分別安裝在機床相對運動的兩個部件上。用千分表檢查機床工作臺的主尺安裝面、與導軌運動的方向平行度。千分表固定在床身上，移動工作臺，要求達到平行度為0.1mm/1000mm以內。如果不能達到這個要求，則需設計加工一件光柵尺基座。
基座要求做到：
(1)應加一根與光柵尺尺身長度相等的基座（*好基座長出光柵尺50mm左右）。
(2)該基座通過銑、磨工序加工，保證其平面平行度0.1mm/1000mm以內。
另外，還需加工一件與尺身基座等高的讀數頭基座。讀數頭的基座與尺身的基座總共誤差不得大于±0.2mm。安裝時，調整讀數頭位置，達到讀數頭與光柵尺尺身的平行度為0.1mm左右，讀數頭與光柵尺尺身之間的間距為1-1.5mm左右。

2、光柵尺線位移傳感器的主尺安裝
將光柵主尺用M4螺釘上在機床安裝的工作臺安裝面上，但不要上緊，把千分表固定在床身上，移動工作臺（主尺與工作臺同時移動）。用千分表測量主尺平面與機床導軌運動方向的平行度，調整主尺M4螺釘位置，使主尺平行度滿足0.1mm/1000mm以內時，把M2螺釘徹底上緊。
在安裝光柵主尺時，應注意如下三點：
(1) 在裝主尺時，如安裝超過1.5M以上的光柵時，不能象橋梁式只安裝兩端頭，尚需在整個主尺尺身中有支撐。
(2)在有基座情況下安裝好后，*好用一個卡子卡住尺身中點（或幾點）。
(3)不能安裝卡子時，*好用玻璃膠粘住光柵尺身，使基尺與主尺固定好。
3、光柵尺線位移傳感器讀數頭的安裝
在安裝讀數頭時，首先應保證讀數頭的基面達到安裝要求，然后再安裝讀數頭，其安裝方法與主尺相似。*后調整讀數頭，使讀數頭與光柵主尺平行度保證在0.1mm之內，其讀數頭與主尺的間隙控制在1-1.5mm以內。
4、光柵尺線位移傳感器的限位裝置
光柵線位移傳感器全部安裝完以后，一定要在機床導軌上安裝限位裝置，以免機床加工產品移動時，讀數頭沖撞到主尺兩端，從而損壞光柵尺。另外，用戶在選購光柵線位移傳感器時，應盡量選用超出機床加工尺寸100mm左右的光柵尺，以留有余量。
5、光柵尺線位移傳感器檢查
光柵線位移傳感器安裝完畢后，可接通數顯表，移動工作臺，觀察數顯表計數是否正常。