光栅传感器基本原理和应用场景

【导读】光栅式传感器（optical graTIng transducer）指采用光栅叠栅条纹原理测量位移的传感器。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。

光栅式传感器（optical graTIng transducer）指采用基于光栅叠栅条纹原理可以测量水平位移的传感器。光栅是在一块长条形的光学技术玻璃上密集等间距平行的刻线，刻线密度为 10～100线/毫米。由光栅结构形成的叠栅条纹之间具有中国光学信号放大重要作用和误差分析平均经济效应，因而能得到提高学生测量数据精度。传感器由标尺光栅、指示光栅、光路系统和测量控制系统四部分主要组成。标尺光栅相对于其他指示光栅作为移动时，便形成发展大致按正弦变化规律及其分布的明暗相间的叠栅条纹。

这些条纹以光栅的相对速度运动，直接照射光电元件，在其输出端获得一系列电脉冲。数字信号通过放大、整形、辨向和计数系统输出，直接显示测量的位移。传感器的光路有两种:一种是透射光栅，其光栅线刻在透明材料(如工业白玻璃、光学玻璃等)上。);另一种是反射光栅，它的光栅线刻在金属(不锈钢)或镀玻璃的金属膜(铝膜)上，反射力强。该传感器的优点是测量范围大，精度高。光栅传感器用于程控和数控机床及坐标测量机，可以测量静态和动态的直线位移和圆角位移。它也用于机械振动测量和变形测量领域。

光栅传感器应用场合

光纤光栅传感器也已经应用于其他领域，其在许多方面的性能比传统的机电传感器更稳定、更可靠、更精确。光纤布拉格光栅传感器可用于传感和测量应力、应变或温度等物理量，具有较高的灵敏度和测量范围。通过在光纤的几个部分写入不同节距的光纤光栅，可以同时测量相应的物理量及其变化，从而实现准分布式光纤传感。总之，光纤光栅传感器的应用是一个新兴的领域，具有非常广阔的发展前景。

光栅传感器常用于测量机器定位、长度和角度的测量仪器，用于测量速度、加速度、振动等。

如图所示，给出了光栅万能测长仪的工作原理图。