光柵傳感器的結(jié)構(gòu)、原理是什么?光柵傳感器有哪些應(yīng)用?
在下述的內(nèi)容中,小編將會對光柵傳感器的結(jié)構(gòu)、原理、應(yīng)用的相關(guān)消息予以報道,如果光柵傳感器是您想要了解的焦點之一,不妨和小編共同閱讀這篇文章哦。
一、光柵傳感器的結(jié)構(gòu)
首先,我們來看看光柵傳感器是如何組成的。光柵傳感器的結(jié)構(gòu)由光源、主光柵、指示光柵、通光孔、光電元件組成。下面,小編將對光源、光柵對、通光孔以及受光元件予以介紹。
1、光源:鎢絲燈泡,功率較小,與光電元件配合使用時,轉(zhuǎn)換效率低,使用壽命短。半導(dǎo)體發(fā)光器件,如砷化鎵發(fā)光二極管,可以在該范圍內(nèi)工作,發(fā)射光的峰值波長與硅光電晶體管接近。因此,它們具有高轉(zhuǎn)換效率和快速響應(yīng)速度。
2、光柵對:由等柵距的主光柵和指示光柵組成。主光柵和指示光柵相互重疊,但并不完全重疊。兩條網(wǎng)格線之間會有一個小角度交錯,以獲得莫爾條紋。通常,主光柵是可移動的。它可以獨立移動,也可以隨被測物體移動。其長度取決于測量范圍。指示光柵相對于光電器件固定。
3、通光孔:光孔是發(fā)光體與受光器之間的通路,一般呈條狀,其長度由受光器的排列長度決定,寬度由受光器的大小決定。光接收器。它張貼在指令光柵板上。
4、受光元件:受光元件用于感知主光柵運動時產(chǎn)生的莫爾條紋的運動,從而測量位移。在選擇光敏元件時,必須考慮靈敏度、響應(yīng)時間、光譜特性、穩(wěn)定性和體積等因素。
二、光柵傳感器的原理
在了解了光柵傳感器的組成之后,我們再來看看光柵傳感器的原理是什么。
當(dāng)指示光柵緩慢移動時,傳感器的刻度光柵會產(chǎn)生莫爾條紋。莫爾條紋的特點是它們是按照正弦規(guī)律分布的,這些條紋會呈現(xiàn)明暗。
此外,光柵運動的速度決定了條紋的運動,這些運動會反映在光電元件上。此外,在光柵傳感器的輸出端,會得到一系列電脈沖信號。然后經(jīng)過相應(yīng)的放大、整形等處理,直接顯示出測得的位移值
一般來說,我們理解傳感器會有兩種光路形式,包括透射光柵。這類光柵的光柵線出現(xiàn)在工業(yè)玻璃等透明材料上;還有一種反射光柵,就是這種光柵的光柵。線條出現(xiàn)在金屬頂部,例如不銹鋼,可以強烈反射。
對于光柵傳感器來說,其最大的優(yōu)勢在于量程大、精度高。在應(yīng)用方面,我們了解到,這種類型的傳感器廣泛用于程控和數(shù)控機床,以及三坐標(biāo)測量機構(gòu)。對靜態(tài)和動態(tài)圓角位移和線性位移的測量可以起到很好的效果。此外,它也非常適合機械振動和變形測量等應(yīng)用。
三、光柵傳感器的主要應(yīng)用場合
在了解了光柵傳感器的組成結(jié)構(gòu)以及原理之后,在最后,我們再共同來看看光柵傳感器的應(yīng)用場合有哪些,以方便我們更好地去運用光柵傳感器。
光纖光柵傳感器在其他領(lǐng)域也得到了應(yīng)用,其在很多方面的性能比傳統(tǒng)機電傳感器更穩(wěn)定、更可靠、更準(zhǔn)確。 光纖光柵傳感器可用于傳感和測量應(yīng)力、應(yīng)變或溫度等物理量,具有較高的靈敏度和測量范圍。 通過在光纖的幾個部分寫入不同光柵間距的光纖光柵,可以同時測量幾個部分相應(yīng)的物理量和變化,實現(xiàn)準(zhǔn)分布式光纖傳感。 總之,光纖光柵傳感器的應(yīng)用是一個方興未艾的領(lǐng)域,具有非常廣闊的發(fā)展前景。
光柵傳感器通常用作機床定位、長度和角度光柵傳感器中的測量元件,用于測量速度、加速度、振動等。
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