¿Cuál es el principio básico del "sensor de rejilla"? ¿Cómo se forman las "franjas de muaré"? ¿Cuáles son las características?

La rejilla es una línea grabada paralela densamente espaciada sobre una larga tira de vidrio óptico, con una densidad de línea grabada de 10 a 100 líneas/mm. Las franjas de rejilla apiladas formadas por la rejilla tienen efectos de amplificación óptica y promedio de errores, mejorando así la precisión de la medición.

El sensor consta de cuatro partes: rejilla de escala, rejilla indicadora, sistema de trayectoria óptica y sistema de medición (ver figura). Cuando la rejilla de escala se mueve con respecto a la rejilla indicadora, se forman franjas de rejilla alternadas, claras y oscuras, distribuidas aproximadamente en un patrón sinusoidal. Estas franjas se mueven a la velocidad de movimiento relativa de la rejilla y se iluminan directamente sobre el elemento fotoeléctrico. Se obtienen una serie de pulsos eléctricos en sus extremos de salida. A través de sistemas de amplificación, conformación, identificación de dirección y conteo, se genera una salida de señal digital directamente. mostrar la cantidad medida.

Existen dos tipos de caminos ópticos para sensores: uno es una rejilla de transmisión, cuyas líneas de rejilla están grabadas en materiales transparentes (como vidrio blanco industrial, vidrio óptico, etc.); Rejilla, sus líneas de rejilla están grabadas en metal altamente reflectante (acero inoxidable) o vidrio recubierto con una película metálica (película de aluminio). Las ventajas de este sensor son su gran alcance y su alta precisión. Los sensores de rejilla se utilizan en máquinas herramienta CNC controladas por programa y en mecanismos de medición de tres coordenadas, y pueden medir desplazamientos lineales estáticos y dinámicos y desplazamientos angulares completos. También se utiliza en campos como la medición de vibraciones mecánicas y la medición de deformaciones.

Franjas de muaré

Tome la rejilla de transmisión como ejemplo cuando las líneas en la rejilla del indicador y las líneas en la rejilla de escala forman un pequeño ángulo θ, y las dos escalas de rejilla cuando. las facetas se colocan relativamente paralelas, bajo la iluminación de una fuente de luz, se ubican en rejillas casi verticales, formando franjas claras y oscuras alternas. Este tipo de flecos se llama "flecos muaré". Estrictamente hablando, la dirección de la disposición de las franjas muaré es perpendicular a la bisectriz del ángulo entre las dos líneas de rejilla. La distancia entre dos líneas brillantes o dos líneas oscuras en la franja muaré se llama ancho de la franja muaré, representada por W.

Flecos muaré

W=ω/2* sin(θ/2)=ω/θ. [1]?

Las franjas de muaré tienen las siguientes características:

(1) El patrón cambiante de las franjas de muaré: dos rejillas se mueven en relación con un tono de rejilla y las franjas de muaré se mueven a través Distancia de una raya. Debido a la difracción y la interferencia de la luz, el patrón cambiante de las franjas de Moiré es aproximadamente una función seno (coseno), y el número de períodos cambiantes está sincronizado con el número de paso de la rejilla del desplazamiento relativo de la rejilla.

(2) Efecto de amplificación: cuando el ángulo entre las dos líneas de rejilla es pequeño, existe la siguiente relación entre el ancho de la franja muaré W, el paso de rejilla ω y el ángulo de la línea de rejilla θ. En la fórmula, la unidad de θ es rad