湖南科技大学课程设计 题目：光栅式位移传感器结构及其电路设计 * * * 名： ** 学 号： ********** 班 级： 1 0 -0 3 专 业： 测控技术与仪器 指 导 教 师：杨书仪 余以道 课程设计时间：2 0 1 3 年 6 月 一．绪论 传感器（英文名称：transdu cer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 这次课程设计选用的题目为光栅式位移传感器，光栅式位移传感器是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置，经常用于机床与现在加工中心以及测量仪器等方面，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，检测精度高，响应速度快的特点。例如，在数控机床中常用于对刀具和工件的坐标进行检测，来观察和跟踪走刀误差，以起到一个补偿刀具的运动误差的作用。 光栅式位移传感器在现代工业中的作用是十分 巨 大的，不仅 进一步 完 善 了 代加工工业的精度，同 时 也 提 高了 其工作效 率 。随 着国 内 加工业、制造 业等工业越 来越 成熟 ，对加工的精度要求也 日 益 提高。因 此 ，越 来越 多 的企 业选择 在各 种机床上 安 装光栅式位移传感器，例如：铣 床、磨 床、车 床、线切 割 、电火 花 等。其工作环境 相 对来说并不 很 苛 刻 ，操 作也 很 简 单 。 二．光栅式位移传感器的基本原理 光栅式位移传感器的基本原理是两片光栅，主光栅和副光栅之间存在一偏角 a，当两主副光栅发生横向相对运动时，光栅面上出现纵向移动的亮条纹。在光栅面的两侧分别加上光源和光敏元件（包括硅光电池，光电二极管，光电三极管等。）光源发出通过透镜产生一簇平行光照射在副光栅上，主光栅移动时，光源产生的平行光部分透过两光栅之间的缝隙而产生亮纹，这时光敏器件接受光源的照射使光敏器件的电阻的阻值发生变化。从而在外部的测控电路中的电流或电压值发生变化，再根据电量的输出判断亮纹出现的个数。根据亮纹个数和主光栅位移的关系科技计算主光栅的位移量。 莫尔条纹简介： 是18 世纪法国研究人员莫尔先生首先发现的一种光学现象。从技术角度上讲，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...
