光栅的工作原理

光栅尺位置监测系统由光源，长光栅尺（尺标光栅尺），短光栅尺（标示光栅尺）和光电器件等组成。依照光珊工作原理划分为散射直线式和莫尔条纹式光珊两个大类。 

1．散射直线式光栅 

散射直线型光栅的构造，它要用光学元件把二块光栅挪动过程中产生的明暗度转变转变成电流量转变的形式。长光栅尺装在数控机床移动结构件上，将之称为尺标光栅尺；短光栅尺装在数控机床固定不变结构件上，将之称为标示光栅尺。 

尺标光栅尺和标识光栅尺则由窄方形透明化线纹和只不过是等宽的透明化相隔组成部分。当标尺光栅相对性线纹竖直挪动时，光源依据尺标光栅尺和标示光栅尺再由目镜调焦射进光学仪器上，若标示光栅尺的线纹与尺标光栅尺透明间隔完全匹配，光学元件接受到的光照强度最少。 

若标示光栅尺的线纹与尺标光栅尺的线纹完全匹配，光电器件接收到的光照度比较大。因而，标尺光栅挪动环节中，光学元件接受到的光照强度时有时无，形成了类似正弦波形的电流量。再换电子电路转变成数据以表明偏移量。 

为了能够辨别速度方向，标示光栅尺的线纹分离1/4栅距，并且通过鉴向路线开展鉴别。因为这种光栅只有通过全透明间距，因此光强度较差，差分信号较弱，通常会在光栅尺线很粗的地点运用。 

2．莫尔条纹式光栅 

运用较普遍存在是莫尔条纹式光栅尺，就是把栅距同样的尺标光栅尺与标识光栅尺互相平行的折回去并保持良好间距（0.1㎜），然后将标示光栅尺自己在平面内翻转1个比较小的角度θ，那样二块光栅尺里的刻度交叉式，在灯源的照耀下，相交点附近的小区域内黑条重合，全透明地区增大，遮光总面积最少，遮光效用较弱，透光性的积累使这个区域发生亮带。 

反过来，距相交点越来越远的地区，两光栅透明黑条的重合一部分越低，黑条占有空间扩大，因此遮光总面积扩大，遮光效用提高，仅有较小的光源通过光栅进而这个区域发生暗带。此明暗度两色花纹称作莫尔条纹，其光强度遍布无限接近正弦波形。 

如果把指示光栅沿标尺光栅长短方位平行挪动，则可以见到莫尔条纹也随之挪动，但挪动方位与指示光栅挪动方位竖直。当指示光栅挪动一条刻度时，莫尔条纹也正好移过一个花纹。