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光柵測長技術

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光柵測長技術是利用光柵產生的莫爾條紋測量位移和輪廓形狀等的長度計量技術。

  光柵測長技術利用光柵產生的莫爾條紋測量位移和輪廓形狀等的長度計量技術。測量位移時,將計量光柵副中的光柵尺和指示光柵分別固定在長度測量工具或機床等的移動件(例如滑架)和不動件(例如機床導軌)上。兩者相隔一個很小的間隙(一般為 0.05~0.1毫米)。當滑架移動時,出現在光柵副上的莫爾條紋的周期性光強變化,通過光電轉換元件轉換為正弦波形電信號,經放大、整形、細分、計數和顯示等電子部分后即可得出光柵位移量。由光源、計量光柵副和光電轉換元件等組成的部件稱為光柵式長度感測器。由光柵式長度感測器和放大、整形、細分、計數和顯示等電子部分組成的系統稱為光柵測量系統(見圖), 常用具有相位依次差1/4線距的四組線條的光柵作為指示光柵。當以圓光柵副代替長光柵副時,類似的測量系統可用於測量角位移。長、圓光柵測量系統的精確度分別可達 1微米/1000毫米和0.5″/360°以上。隨著光柵製造技術和電子技術的發展,從20世紀50年代開始應用光柵測長技術來測量位移。這種方法已用於三坐標測量機、數字顯示工具顯微鏡、漸開線測量儀、齒輪單面嚙合檢查儀和電子千分尺等的測量系統中,也常用於數字控制機床的定位反饋系統和其他機床的定位系統中。70年代又開始利用莫爾輪廓圖測量表面輪廓形狀和變形等。
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