光柵式傳感器具有測量精度高、動態(tài)測量范圍廣、可進(jìn)行無接觸測量且易實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動化和數(shù)字化等優(yōu)點(diǎn)，因而在機(jī)械工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。特別是在量具、數(shù)控機(jī)床的閉環(huán)反饋控制、工作母機(jī)的坐標(biāo)測量等方面，光柵傳感器都起著重要作用。
光柵傳感器通常作為測量元件應(yīng)用于機(jī)床定位、長度和角度的計量儀器中，并用于測量速度、加速度和振動等。
圖1所示為光柵式萬能測長儀的工作原理圖。主光柵采用透射式黑白振幅光柵，光柵柵距w＝0.01mm，指示光柵采用四裂相光柵，照明光源采用紅外發(fā)光二極管til-23，其發(fā)光光譜為930nm-1000nm，接收用ls600光電三極管，兩光柵之間的間隙為0.02 mm～0.035 mm，由于主光柵和指示光柵之間的透光和遮光效應(yīng)，形成莫爾條紋，當(dāng)兩塊光柵相對移動時，便可接收到周期性變化的光通量。利用四裂相指示光柵依次獲得sinθ、cosθ、-sinθ、-cosθ四路原始信號，以滿足辨向和消除共模電壓的需要。
圖1 光柵式萬能測長儀工作原理圖
由光柵傳感器獲得的四路原始信號，經(jīng)差分放大器放大、移相電路分相、整形電路整形、倍頻電路細(xì)分、辨向電路辨向進(jìn)入可逆計數(shù)器計數(shù)，由顯示器顯示讀出。