用莫尔条纹分析光栅传感器的原理及应用
工作原理：当使指示光栅上的条纹与标尺光栅上的条纹成一角度来放置两光栅尺时，必然会造成两光栅尺上的条纹互相交叉。再光源的照射下，交叉点近旁的小区域内由于黑色线纹重叠，因而避光面积最小，挡光效应最弱，光的累积作用使得这个区域出现亮带。相反，交叉点较远的区域，因两光栅尺不透明的黑色先问的重叠部分变得越来越少，不透明区域面积逐渐变大，即遮光面积变大，使得挡光效应变强，只有较少的光线能通过这个区域透过光栅，使得这个区域出现暗带。应用：评价及测试光栅质量 光刻对准中，莫尔条纹进行纳米级高精度自动对准,如纳米压印对准
光栅是在一块长条形的光学玻璃上密集等间距平行的刻线，刻线密度为 10～100线/毫米。由光栅形成的叠栅条纹具有光学放大作用和误差平均效应，因而能提高测量精度。
传感器由标尺光栅、指示光栅、光路系统和测量系统四部分组成（见图）。标尺光栅相对于指示光栅移动时，便形成大致按正弦规律分布的明暗相间的叠栅条纹。这些条纹以光栅的相对运动速度移动，并直接照射到光电元件上，在它们的输出端得到一串电脉冲，通过放大、整形、辨向和计数系统产生数字信号输出，直接显示被测的位移量。
传感器的光路形式有两种：一种是透射式光栅，它的栅线刻在透明材料（如工业用白玻璃、光学玻璃等）上；另一种是反射式光栅，它的栅线刻在具有强反射的金属（不锈钢）或玻璃镀金属膜（铝膜）上。这种传感器的优点是量程大和精度高。光栅式传感器应用在程控、数控机床和三坐标测量机构中，可测量静、动态的直线位移和整圆角位移。在机械振动测量、变形测量等领域也有应用。
莫尔条纹
以透射光栅为例，当指示光栅上的线纹和标尺光栅上的线纹之间形成一个小角度θ，并且两个光栅尺刻面相对平行放置时，在光源的照射下，位于几乎垂直的栅纹上，形成明暗相间的条纹。这种条纹称为“莫尔条纹” 。严格地说，莫尔条纹排列的方向是与两片光栅线纹夹角的平分线相垂直。莫尔条纹中两条亮纹或两条暗纹之间的距离称为莫尔条纹的宽度，以W表示。
莫尔条纹
W=ω /2* sin（θ /2）=ω /θ 。[1]
莫尔条纹具有以下特征：
(1)莫尔条纹的变化规律：两片光栅相对移过一个栅距，莫尔条纹移过一个条纹距离。由于光的衍射与干涉作用，莫尔条纹的变化规律近似正(余)弦函数，变化周期数与光栅相对位移的栅距数同步。
(2)放大作用：在两光栅栅线夹角较小的情况下，莫尔条纹宽度W和光栅栅距ω、栅线角θ之间有下列关系。式中，θ的单位为rad
原理：指示光栅与标尺光栅叠放在一起，中间留有适当的微小间隙，并使两块光栅的刻线之间保持一很小的夹角口，两块光栅的刻线相交，当在诸多相交刻线的垂直方向有光源照射时，光线就从两块光栅刻线重和处的缝隙通过，于是就形成了明暗条纹，这些条文成为莫尔条纹。
特性：1.调整夹角即可得到很大的莫尔条纹宽度，起到了放大作用，又提高了测量精度
2.莫尔条纹有位移放大作用
3.莫尔条纹对光栅刻线的误差起到了平均作用
莫尔条纹 是怎么形成的?
莫尔条纹是什么？当栅格纸经过“图案”时，有趣的科学现象发生了
光栅测量的基本原理
光栅测量的基本原理介绍如下：光栅测量是一种基于莫尔条纹形成的物理原理，用于精确测量物体位移的测量技术。光栅是由一系列平行的透明和不透明条纹组成的光学元件，每个条纹的宽度和间距都是一致的。在测量过程中，通常采用两束光的干涉原理：一束称为参考光，它直接经过光栅；另一束称为测量光，它首先通过...
光栅传感器中莫尔条纹的一个重要特性是具有位移放大作用.
在光的干涉与衍射共同作用下产生黑白相间（或明暗相间）的规则条纹图形，称之为莫尔条纹。经过光电器件转换使黑白（或明暗）相同的条纹转换成正弦波变化的电信号，再经过放大器放大，整形电路整形后，得到两路相差为90°的正弦波或方波，送入光栅数显表计数显示。AO-Electronics傲壹电子为您解答 ...
光学尺的莫尔条纹性质
(1) 当用平行光束照射光栅时，透过莫尔条纹的光强度分布近似于余弦函数。(2) 若用W表示莫尔条纹的宽度，d表示光栅的栅距，θ表示两光栅尺线纹的夹角，则它们之间的几何关系为W=d\/sinθ当角很小时，取sinθ≈θ，上式可近似写成W=d\/θ若取d=0.01mm,θ=0.01rad，则由上式可得W=1mm。这说明...
光栅传感器的基本原理是什么?莫尔条纹是如何形成的?有和特点
光栅 #莫尔条纹 #测量 #精度
简述莫尔条纹的放大作用
光栅传感器中莫尔条纹的一个重要特性是具有位移放大作用。如果两个光栅距相等,即W=0.02mm,其夹角θ=0.1°,则莫尔条纹的宽度B=11.43㎜莫尔条纹的放大倍数K= 573.2。另外,下面的东西希望对你有帮助先告诉你,这个莫尔条纹没有任何用处,反而我们应该避免出现才是.以下的文章您看一看!从技术角度上讲,莫尔条纹是两条线...
检测元件光栅中的莫尔条纹是起什么作用
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莫尔条纹的特点作用有哪些
1）运动对应关系②位移放大作用。B=W\/2\/sin(θ\/2) 当两块光栅沿着垂直于刻线方向相对移动时，莫尔条纹将沿着刻线方向移动，光栅移动一个节距W，莫尔条纹也移动一个间距B，从式可知，θ越小，B越大，使得BW,即莫尔现象有使栅距放大的作用，因此独处莫尔条纹的数目比读光栅刻线要方便的多。2）误差...
光栅尺的工作原理
以透射光栅为例，当指示光栅上的线纹和标尺光栅上的线纹之间形成一个小角度θ，并且两个光栅尺刻面相对平行放置时，在光源的照射下，位于几乎垂直的栅纹上，形成明暗相间的条纹。这种条纹称为“莫尔条纹” (右图所示)。严格地说，莫尔条纹排列的方向是与两片光栅线纹夹角的平分线相垂直。莫尔条纹中两...
莫尔条纹在曲面上可以看出来吗
可以。当光栅被平行光束照射时，在光栅的出射侧离光栅表面一定距离会产生光栅象，通过光栅观察，能够看到由光栅和它的影象叠合而成的条纹就是莫尔条纹，如果表面是曲面，光栅影象则是弯曲的也是可以看到的。莫尔条纹是两条线或两个物体之间以恒定的角度和频率发生干涉的视觉结果。
独孤相盐酸： 光栅是在一块长条形的光学玻璃上密集等间距平行的刻线,刻线密度为 10~100线/毫米.由光栅形成的叠栅条纹具有光学放大作用和误差平均效应,因而能提高测量精度. 传感器由标尺光栅、指示光栅、光路系统和测量系统四部分组成(见图)...
衢州市19248877537： 分析光栅位移传感器莫尔条纹放大作用原理并讨论其数量关系?？
独孤相盐酸： 莫尔条纹是两条线或两个物体之间以恒定的角度和频率发生干涉的视觉结果,当人眼无法分辨这两条线或两个物体时,只能看到干涉的花纹,这种光学现象就是莫尔条纹.如果两个光栅距相等,即W=0.02mm,其夹角θ=0.1°,则莫尔条纹的宽度B=11.43㎜莫尔条纹的放大倍数K= 573.2.莫尔条纹数量与位移的关系实现精密位移测量,能够满足接触、非接触、小量程、大量程、一维、多维等各种需求的测量与控制反馈.
衢州市19248877537： 光栅式位移传感器中莫尔条纹起什么作用? - ？
独孤相盐酸： 检测元件光栅中的莫尔条纹是起什么作用 光栅通常两块光栅尺组成,其中长的一块称为主光栅或标尺光栅,要求与行程等长,短的一块称为指示光栅.在光栅测量系统中,通常把光源、指示光栅和光电元件组合在一起,称为读数头. 莫尔条纹主要起放大作用,从公式W=ω/θ可以看出,由于θ角度非常小,因此莫尔条纹的纹距W要比栅距ω大得多,这样,虽然光栅栅距很小,但莫尔条纹却清晰可见,便于测量.
衢州市19248877537： 光栅位移传感器的高精度源于莫尔条纹的什么效应? - ？
独孤相盐酸： 无限放大
衢州市19248877537： 光栅尺有哪些部件组成以及莫尔条纹的作用是什么? - ？
独孤相盐酸： 1、光栅尺,也称为光栅尺位移传感器(光栅尺传感器),是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置.光栅尺经常应用于数控机床的闭环伺服系统中,可用作直线位移或者角位移的检测.其测量输出的信号为数字脉冲,具有检测范围大,检测...
衢州市19248877537： 莫氏条纹原理 - ？
独孤相盐酸： 目前,以莫尔条纹技术为基础的光栅线性位移传感器发展十分迅速,光栅长度测量系统的分辨率达到纳米级,测量精度已达0.1um,已成为位移测量领域各工业化国家竞争的关键技术.它的应用非常广泛,几乎渗透到社会科学中的各个领域,如机床行业、计量测试部门、航空航天航海、科研教育以及国防等各个行业部门.
衢州市19248877537： 光栅表工作原理 - ？
独孤相盐酸： 光栅测微传感器,是以高精度光栅作为检测元件底精密测量装置.与数显表配套,组成高精度数字化测量仪器.可以代替机械式千分表、扭簧比较仪、深度尺、电感测微仪和精密量块,配以适当的转换器,可将温度、压力、硬度、重量等参数转...
衢州市19248877537： 光栅原理? - ？
独孤相盐酸： 栅测量系统是由光栅尺与光栅数显表组成.光栅尺把采集到的位移信号传输到光栅数显表来显示测量结果.光栅尺的位移信号经光电二极管转化为弦波信号,然后经过细分电路和整形电路转化为单片机能够识别的方波信号. 按照工作原理光栅可分为计量光栅和物理光栅 .计量光栅是通过光栅的莫尔条纹现象进行位移的精密测量和控制的,计量光栅一般比较粗;物理光栅主要用作散射元件进行光波长的测定及光谱分析.光栅尺是计量光栅中的一种. 光栅传感器主要是由光源、照明系统、主光栅、指示光栅、接收光学系统、光电接 收元件等组成
衢州市19248877537： 直线型黑白光栅位移传感的工作原理是什么? - ？
独孤相盐酸： 就是在一块长条形的光学玻璃上,均匀的刻上许多明暗相间,宽度相等的刻线,暗线就是黑条纹不透光,明线透光.当两块相同的这种长条玻璃叠合在一起的时候,使他们的刻线之间交叉一个很小的角度,根据光的干涉和衍射,这样在与刻线大...
衢州市19248877537： 光栅测量装置在数控机床上的应用? - ？
独孤相盐酸： 随着加工精度要求的提高,光栅开始广泛应用于数控加工.测量原理:应用的机理是光的衍射,借助相对运动的原理,出现了莫 尔条纹信号后,利用读数头以及后续电路转换相应的信号,读 取信号.如果长度一样的光栅形成很小的夹角,莫...
