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HEIDENHAIN海德漢光柵尺LIP471R工作原理

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德國(guó)HEIDENHAIN光柵尺工作原理:常見(jiàn)光柵的工作原理都是根據(jù)物理上莫爾條紋的形成原理進(jìn)行工作的。當(dāng)使指示光柵上的線(xiàn)紋與標(biāo)尺光柵上的線(xiàn)紋成一角度來(lái)放置兩光柵尺時(shí),必然會(huì)造成兩光柵尺上的線(xiàn)紋互相交叉。在光源的照射下,交叉點(diǎn)近旁的小區(qū)域內(nèi)由于黑色線(xiàn)紋重疊,因而遮光面積zui小,擋光效應(yīng)zui弱,光的累積作用使得這個(gè)區(qū)域出現(xiàn)亮帶。相反,距交叉點(diǎn)較遠(yuǎn)的區(qū)域,因兩光柵尺不透明的黑色線(xiàn)紋的重疊部分變得越來(lái)越少,不透明區(qū)域面積逐漸變大,即遮光面積逐漸變大,使得擋光效應(yīng)變強(qiáng),只有較少的光線(xiàn)能通過(guò)這個(gè)區(qū)域透過(guò)光柵,使這個(gè)區(qū)域出現(xiàn)暗帶,從而便形成了我們所見(jiàn)到的摩爾條紋。
德國(guó)HEIDENHAIN光柵尺的莫爾條紋:以透射光柵為例,當(dāng)指示光柵上的線(xiàn)紋和標(biāo)尺光柵上的線(xiàn)紋之間形成一個(gè)小角度θ,并且兩個(gè)光柵尺刻面相對(duì)平行放置時(shí),在光源的照射下,位于幾乎垂直的柵紋上,形成明暗相間的條紋。這種條紋稱(chēng)為“莫爾條紋" (右圖所示)。嚴(yán)格地說(shuō),莫爾條紋排列的方向是與兩片光柵線(xiàn)紋夾角的平分線(xiàn)相垂直。莫爾條紋中兩條亮紋或兩條暗紋之間的距離稱(chēng)為莫爾條紋的寬度,以W表示。  莫爾條紋
W=ω /2* sin(θ/2)=ω /θ 。    莫爾條紋具有以下特征:  ?。?)莫爾條紋的變化規(guī)律   兩片光柵相對(duì)移過(guò)一個(gè)柵距,莫爾條紋移過(guò)一個(gè)條紋距離。由于光的衍射與干涉作用,莫爾條紋的變化規(guī)律近似正(余)弦函數(shù),變化周期數(shù)與光柵相對(duì)位移的柵距數(shù)同步。  ?。?)放大作用   在兩光柵柵線(xiàn)夾角較小的情況下,莫爾條紋寬度W和光柵柵距ω、柵線(xiàn)角θ之間有下列關(guān)系。式中,θ的單位為rad,W的單位為mm。由于傾角很小,sinθ很小,則   W=ω /θ   若ω =0.01mm,θ=0.01rad,則上式可得W=1,即光柵放大了100倍。  莫爾條紋計(jì)算
(3)均化誤差作用   莫爾條紋是由若干光柵條紋共用形成,例如每毫米100線(xiàn)的光柵,10mm寬度的莫爾條紋就有1000條線(xiàn)紋,這樣?xùn)啪嘀g的相鄰誤差就被平均化了,消除了由于柵距不均勻、斷裂等造成的誤差。

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