光栅尺的工作原理基础

  光栅尺是基于莫尔条纹干涉原理的位移传感器，通过光栅相对位移产生周期性明暗条纹实现纳米级位置反馈。光栅尺的工作原理基于光学的干涉和衍射现象。其主要由光源、光栅刻度、读数头和信号处理电路构成。当光源发出的光线穿过光栅刻度时，会产生零级和各级衍射光。随着光栅刻度的移动，衍射光的强度呈现周期性变化，读数头内的光电探测器敏锐捕捉到这一变化。读数头电路迅速将光信号转换为电信号，经过放大、处理等一系列操作后，最终转变为可供读取和分析的数字信号。读数环节则依赖于相位差的变化来精准检测光栅的移动。光栅移动过程中，不同衍射级的光束之间产生相位差，致使干涉图样改变，传感器捕捉这一变化并转化为对应的位移值，通过计算多个传感器间的相位差，便能精确确定光栅移动的距离与方向。