传感器_数字式传感器

1会计学传感器传感器_数字式传感器数字式传感器数字式传感器按工作原理不同，可分为：数字式传感器按工作原理不同，可分为：*脉冲数字式传感器：脉冲数字式传感器：光电编码器、光栅传感器、感光电编码器、光栅传感器、感应同步器、磁栅传感器等应同步器、磁栅传感器等*频率输出式数字传感器：频率输出式数字传感器：振弦式、振筒式和振膜式振弦式、振筒式和振膜式传感器。传感器。61 码盘式传感器码盘式传感器 这种传感器是建立在编码器的基础上的。这种传感器是建立在编码器的基础上的。 按原理分按原理分：电触式、电容式、感应式、光电式等。电触式、电容式、感应式、光电式等。 按测量对象分：测长度按测量对象分：测长度码尺码尺 测角度测角度码盘码盘这里只讨论光电式码盘，称为光电编码器这里只讨论光电式码盘，称为光电编码器.分类一、光电编码器的工作原理一、光电编码器的工作原理 光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。光电编械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。光电编码器是由码器是由光栅盘和光电检测装置光栅盘和光电检测装置组成。光栅盘是在一组成。光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。由于光定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经发光二极管等电子元件组成的检测装机同速旋转，经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测，并输出若干脉冲信号，其原理示意图如下：置检测，并输出若干脉冲信号，其原理示意图如下：光源光源透镜透镜码盘码盘转轴转轴透镜透镜光敏元件光敏元件放大整形放大整形脉冲输出脉冲输出 通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。此外为判断数就能反映当前电动机的转速。此外为判断旋转方向，码盘可以提供相位相差旋转方向，码盘可以提供相位相差900的两路的两路脉冲信号。脉冲信号。光源光源透镜透镜码盘码盘转轴转轴透镜透镜光敏元件光敏元件放大整形放大整形脉冲输出脉冲输出 编码器包括码盘和码尺编码器包括码盘和码尺。码盘用于测量。码盘用于测量角度。码尺用于测量长度，测量长度的实际角度。码尺用于测量长度，测量长度的实际应用比较少。所以在这里只讨论码盘。应用比较少。所以在这里只讨论码盘。110000缺点：码道多，要求制造精度高，否则，会产生很大的误差。二、码制和码盘二、码制和码盘双读数头法循环码盘（参考德国沃申道夫公司资料）（参考德国沃申道夫公司资料） 拉线式拉线式角编角编码器利用线轮，码器利用线轮，能将直线运动转能将直线运动转换成旋转运动。换成旋转运动。光电编码器包括增量编码器和绝对码编码器两大类。光电编码器包括增量编码器和绝对码编码器两大类。三、增量编码器三、增量编码器 增量式编码器是直接利用光电转换原理输增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲出三组方波脉冲 A、B 和和C 相；相；A、B 两组脉两组脉冲相位差冲相位差 900，从而可方便地判断出旋转方向，从而可方便地判断出旋转方向，而，而 C 相为每转一个脉冲，用于基准点定位。相为每转一个脉冲，用于基准点定位。 转轴转轴盘码及盘码及狭缝狭缝光敏元件光敏元件光栏板及辨向用的光栏板及辨向用的A、B狭缝狭缝LEDABC零位标志零位标志ABC增量式码盘增量式码盘10码码道道光电绝对式码盘光电绝对式码盘 它的优点是原理它的优点是原理构造简单，机械平均构造简单，机械平均寿命可在几万小时以寿命可在几万小时以上，抗干扰能力强，上，抗干扰能力强，可靠性高，适合于长可靠性高，适合于长距离传输。其距离传输。其缺点是缺点是无法输出轴转动的绝无法输出轴转动的绝对位置信息。对位置信息。零位标志零位标志思考：当工作的过程中突然停电，两种编码形式的编码器有何不同？n0360n1分辨率 绝对式码盘与增量绝对式码盘与增量式码盘有何区别？式码盘有何区别？10码道光电绝对式码盘码道光电绝对式码盘 绝对式编码器按照绝对式编码器按照角度直接进行编码，角度直接进行编码，可直接把被测转角用可直接把被测转角用数字代码表示出来。数字代码表示出来。根据内部结构和检测根据内部结构和检测方式有接触式、光电方式有接触式、光电式等形式。式等形式。 零位标志零位标志4 4位二进制位二进制码盘码盘 +5V +5V输入输入 公共码道公共码道 最小分辨角度为最小分辨角度为 =360/2n 4 4个电刷个电刷 光电编码器是一种角度（角速度）检测光电编码器是一种角度（角速度）检测装置，它将输入给轴的角度量，利用光装置，它将输入给轴的角度量，利用光电转换原理，转换成相应的电脉冲或数电转换原理，转换成相应的电脉冲或数字量，具有体积小，精度高，工作可靠字量，具有体积小，精度高，工作可靠,接口数字化等优点。它广泛应用于接口数字化等优点。它广泛应用于数控数控机床、回转台、伺服传动、机器人、雷机床、回转台、伺服传动、机器人、雷达、军事目标测定达、军事目标测定等需要检测角度的装等需要检测角度的装置和设备中。置和设备中。 利用利用编码器测编码器测量量伺服电机的转速伺服电机的转速、转角，并通过伺、转角，并通过伺服控制系统控制其服控制系统控制其各种运行参数。各种运行参数。转速测量转速测量转子磁极位置测量转子磁极位置测量角位移测量角位移测量三相电参数闭环控制1 1绝对式编码器绝对式编码器 2电动机电动机 3转轴转轴 4转盘转盘 5工件工件 6刀具刀具 62 光栅传感器由照明系统、光栅副、光电接受元光栅传感器由照明系统、光栅副、光电接受元件三大部分组成。光栅副件三大部分组成。光栅副是光栅传感器的主要部分是光栅传感器的主要部分。在长度计量中应用的光栅。在长度计量中应用的光栅通常称为计量光栅通常称为计量光栅，它，它主要由主要由主光栅（也称标尺光栅）和指示光栅主光栅（也称标尺光栅）和指示光栅组成。组成。计量光栅可为透射式光栅和反射式光栅两大类。计量光栅可为透射式光栅和反射式光栅两大类。当当标尺光栅相对于指示光栅移动时，形成的莫尔条纹标尺光栅相对于指示光栅移动时，形成的莫尔条纹产生亮暗交替变化，利用光电接受元件，将莫尔条产生亮暗交替变化，利用光电接受元件，将莫尔条纹亮暗变化的光信号纹亮暗变化的光信号，转换成电脉冲信号，并与数，转换成电脉冲信号，并与数字显示，从而测量出标尺光栅的移动距离。字显示，从而测量出标尺光栅的移动距离。abW刻线密度刻线密度：（ 1010，2525，5050，100100线）线）/mm/mm10001000线线/mm /mm a：刻线宽度：刻线宽度b:刻线间的缝隙宽度刻线间的缝隙宽度W：栅距，光栅常数：栅距，光栅常数 透射光栅透射光栅是在一块长方形的光学玻璃上均匀是在一块长方形的光学玻璃上均匀地刻上许多条纹，形成规则排列的明暗线条。地刻上许多条纹，形成规则排列的明暗线条。 图图610中中a为刻线宽度，为刻线宽度，b为刻线间的缝隙为刻线间的缝隙宽度，宽度，a+b=w称为光栅的栅距（或光栅常数）称为光栅的栅距（或光栅常数） 指示光栅一般比主光栅短得多，通常刻有与指示光栅一般比主光栅短得多，通常刻有与主光栅同样密度的主光栅同样密度的线纹。线纹。光源一般用钨丝灯泡。光源一般用钨丝灯泡。光电元件包括光电池光电元件包括光电池和光敏三极管等部分和光敏三极管等部分。尺身尺身尺身安装孔尺身安装孔 反射式扫描头反射式扫描头 （与移动部件固定）（与移动部件固定）扫描头安装孔扫描头安装孔可移动电缆可移动电缆防尘保护罩的内部为长磁栅防尘保护罩的内部为长磁栅扫描头扫描头（与移动部件固定）（与移动部件固定）光栅尺光栅尺可移动电缆可移动电缆固定固定二、莫尔条纹形成的原理及特点二、莫尔条纹形成的原理及特点“莫尔”原出于法文Moire，意思是水波纹。法国丝绸工人 在透射式直线光栅中，把主光栅与指示光栅的刻线面相对叠在透射式直线光栅中，把主光栅与指示光栅的刻线面相对叠合在一起，中间留有很小的间隙，并使两者的栅线保持很小的夹合在一起，中间留有很小的间隙，并使两者的栅线保持很小的夹角角。在两光栅的刻线重合处，光从缝隙透过，形成亮带；在两。在两光栅的刻线重合处，光从缝隙透过，形成亮带；在两光栅刻线的错开处，由于相互挡光作用而形成暗带。光栅刻线的错开处，由于相互挡光作用而形成暗带。 光栅的刻线宽度光栅的刻线宽度W莫尔条纹的莫尔条纹的宽度宽度BH BHW/ ，（为主为主光栅和光栅和指示光栅刻线的指示光栅刻线的夹角，弧度）夹角，弧度） BH 有一直线光栅，每毫米刻线数为有一直线光栅，每毫米刻线数为50，主光栅与，主光栅与指示光栅的夹角指示光栅的夹角 =1.8 ，则：，则： 分辨力分辨力 =栅距栅距W =1mm/50=0.02mm=20 m （由于栅距很小，因此无法观察光强的变化）（由于栅距很小，因此无法观察光强的变化） 莫尔条纹的莫尔条纹的宽度是栅距的宽度是栅距的32倍：倍： BH W/ = 0.02mm/（1.8 *3.14/180 ） = 0.02mm/0.0314 = 0.637mm由于较大，因此可以由于较大，因此可以 “观察观察”莫尔条纹莫尔条纹光强的变化光强的变化。三三.光栅位移数字转换的基本原理光栅位移数字转换的基本原理1. 光栅传感器输出信号波形光栅传感器输出信号波形当光栅相对位移一个栅距时，莫尔条纹移动一个条纹宽度，当光栅相对位移一个栅距时，莫尔条纹移动一个条纹宽度，相应照射在光电池上的光强度发生一个周期的变化，使输出电相应照射在光电池上的光强度发生一个周期的变化，使输出电信号周期变化，其输出波形如图：信号周期变化，其输出波形如图： 输出表达式：输出表达式： 0mCOS(2/w)X 式中，式中，2/W为空间角频率，为空间角频率，W为栅距（信号周期），为栅距（信号周期）， X为位移。为位移。 由此可知，只要计算输出电压的周期数，便可测出位移量。从而由此可知，只要计算输出电压的周期数，便可测出位移量。从而实现了位移量向电量的转换。在一个周期内，实现了位移量向电量的转换。在一个周期内，V的变化是位移在一的变化是位移在一个栅距内变化的余弦函数，每一周期对应一个栅距。个栅距内变化的余弦函数，每一周期对应一个栅距。 但是如果只用一个光电元件，其输出信号还存在两个问题：但是如果只用一个光电元件，其输出信号还存在两个问题： 辨向问题：用一个光电元件无法辨别运动方向；辨向问题：用一个光电元件无法辨别运动方向； 精度低；分辨力只为一个栅距精度低；分辨力只为一个栅距W。怎么解决这两个问题呢？怎么解决这两个问题呢？ 在实际应用中，大部分被测物体的移动往往不是单向的在实际应用中，大部分被测物体的移动往往不是单向的，既有正向运动，也可能有反向运动。单个光电元件接收一，既有正向运动，也可能有反向运动。单个光电元件接收一固定点的莫尔条纹信号，只能判别明暗的变化而不能辨别莫固定点的莫尔条纹信号，只能判别明暗的变化而不能辨别莫尔条纹的移动方向，因而就不能判别运动零件的运动方向，尔条纹的移动方向，因而就不能判别运动零件的运动方向，以致不能正确测量位移。以致不能正确测量位移。 细分技术能在不增加光栅刻线数及价格的情况下细分技术能在不增加光栅刻线数及价格的情况下提高光栅的分辨力。细分前，光栅的分辨力只有一个提高光栅的分辨力。细分前，光栅的分辨力只有一个栅距的大小。采用栅距的大小。采用4 4细分技术后，计数脉冲的频率提细分技术后，计数脉冲的频率提高了高了4 4倍，相当于原光栅的分辨力提高了倍，相当于原光栅的分辨力提高了3 3倍，测量步倍，测量步距是原来的距是原来的1/41/4，较大地提高了测量精度。，较大地提高了测量精度。提高光栅的分辨力对栅线进行加密采用细分技术四细分四细分 有一直线光栅，每毫米刻线数为有一直线光栅，每毫米刻线数为50，细，细分数为分数为4细分细分，则：，则： 分辨力分辨力 =（1mm/50）/4=0.005mm=5 m 采用细分技术，采用细分技术，在不增加光栅在不增加光栅刻线数刻线数（成本）的情况下，将分辨力提高了（成本）的情况下，将分辨力提高了3倍。倍。 内部包含以下电路：放大、整形内部包含以下电路：放大、整形、细分、辨向、报警、阻抗变换等。、细分、辨向、报警、阻抗变换等。功能同上页功能同上页数显表数显表X位移位移显示显示Z（Y）位移）位移显示显示6-3 感应同步器感应同步器 感应同步器也是一种用来测量位移量的数字式感应同步器也是一种用来测量位移量的数字式传感器，它是利用传感器，它是利用两个平面型绕组两个平面型绕组的互感随位置不的互感随位置不同而变化的原理制成的，它的工作原理与变压器的同而变化的原理制成的，它的工作原理与变压器的工作原理类似，又称工作原理类似，又称平面变压器平面变压器。 感应同步器由两个平面形印刷绕组组成，平面绕感应同步器由两个平面形印刷绕组组成，平面绕组是用铜箔加工而成，粘在钢板上或铸铁制成的基组是用铜箔加工而成，粘在钢板上或铸铁制成的基体上，两个绕组相当于变压器的两个线圈。体上，两个绕组相当于变压器的两个线圈。 感应同步器有两种，一种是感应同步器有两种，一种是直线感应同步器直线感应同步器，用，用来测量线位移，两个绕组分为来测量线位移，两个绕组分为定尺绕组定尺绕组和和滑尺绕组滑尺绕组。 另一种是另一种是圆感应同步器圆感应同步器，用来测量角位移。两个，用来测量角位移。两个绕组分为绕组分为定子绕组定子绕组和和转子绕组转子绕组。 定尺和转子的绕组为连续绕组定尺和转子的绕组为连续绕组，相当于变压器的，相当于变压器的副边，用于输出与位移有关的信号。副边，用于输出与位移有关的信号。滑尺和定子的滑尺和定子的绕组为分段绕组绕组为分段绕组（又称为正、余弦绕组），工作时（又称为正、余弦绕组），工作时输入激磁电压，用以产生交变磁场。输入激磁电压，用以产生交变磁场。一一. 感应同步器的种类及结构感应同步器的种类及结构图6-23结构组成节距：绕组在节距：绕组在长度方向的分长度方向的分布周期布周期滑尺与定尺相对移动时，滑尺与定尺相对移动时，定尺绕组上的感应电动势定尺绕组上的感应电动势与两尺的相对位移成正比与两尺的相对位移成正比正弦绕组正弦绕组余弦绕组余弦绕组122211()2424kklwww滑尺绕组上的正弦绕组和余弦绕组在空间上相差滑尺绕组上的正弦绕组和余弦绕组在空间上相差/2，或，或k /2。这个空间角如下确定：设定尺的节距为。这个空间角如下确定：设定尺的节距为w2=2(a2+b2),相当于空间角相当于空间角2，对应于一个周期，则滑尺两绕，对应于一个周期，则滑尺两绕组（正弦绕组，余弦绕组）之间的距离组（正弦绕组，余弦绕组）之间的距离:2kk为整数为整数,在这里在这里w2相当于一个周期相当于一个周期2 l1 相当于相当于对于圆感应同步器，其定子的正余弦绕组同样满足相差对于圆感应同步器，其定子的正余弦绕组同样满足相差90 定尺与滑尺间的定尺与滑尺间的气隙应保持在气隙应保持在0.250.05mm范围内。范围内。二二. 工作原理工作原理以直线感应同步器为例以直线感应同步器为例，当两绕组位置相对固定时，滑尺绕组当两绕组位置相对固定时，滑尺绕组中的激磁电流使定尺绕组中产生一个感应电势，其大小为：中的激磁电流使定尺绕组中产生一个感应电势，其大小为：diEMdtM为互感系数为互感系数 ViRM dvdvEkR dtdt如果假设绕组的自感系数很小，且激磁频率较低，则滑尺激如果假设绕组的自感系数很小，且激磁频率较低，则滑尺激磁绕组可视为纯电阻，则激磁电流为：磁绕组可视为纯电阻，则激磁电流为：,所以有所以有K称为电磁耦合系数称为电磁耦合系数 随着两绕组间的位置关系不同，定尺中的感应电势大小是不同随着两绕组间的位置关系不同，定尺中的感应电势大小是不同的，我们可以具体分析如下：见的，我们可以具体分析如下：见P129 图图6-26当滑尺与定尺间的相对位置按下面规律变化，以正弦绕组为例：当滑尺与定尺间的相对位置按下面规律变化，以正弦绕组为例：1. x=o时：这时两绕组完全重合，通过定尺的耦合磁通最大，这时：这时两绕组完全重合，通过定尺的耦合磁通最大，这时定尺绕组中产生的感应电势最大。时定尺绕组中产生的感应电势最大。2. x=1/4W时时：滑尺跨在定尺的两侧，定尺中的感应电势相互抵消：滑尺跨在定尺的两侧，定尺中的感应电势相互抵消为零。为零。3. x=1/2W时时：滑尺与定尺重合，但感应电势方向与：滑尺与定尺重合，但感应电势方向与x=0时时相反，达相反，达到反方向最大。到反方向最大。4. x=3/4W时时：定尺中感应电势为零。：定尺中感应电势为零。cossSdvEKdt22xw因此，对于正弦绕组激磁而产生的感应电势的大小为：因此，对于正弦绕组激磁而产生的感应电势的大小为： cos为位置系数，为位置系数，1214lwsincCdvEKdt 同理，若设同理，若设，则可推出对于余弦绕组激磁而产生的则可推出对于余弦绕组激磁而产生的而总电势为：而总电势为：(cossin)scSCdvdvEEEKdtdt 这里讨论是在理想情况下近似的，实际的输出中还存在有其这里讨论是在理想情况下近似的，实际的输出中还存在有其它高次谐波及干扰。它高次谐波及干扰。 一般情况下，激磁电压一般情况下，激磁电压，感应电势，感应电势；但激磁电压；但激磁电压太大（太大（i增大），引起发热，致使不能正常工作。增大），引起发热，致使不能正常工作。V=12V.【演示演示】感应电势为：感应电势为：三三. 感应同步器的工作方式感应同步器的工作方式感应同步器工作方式通常分为：感应同步器工作方式通常分为：鉴相型鉴相型鉴幅型鉴幅型(coscossinsin)2cos()cos()SCmmmEEEk Vttk Vtk Vtxw鉴相型工作方式鉴相型工作方式鉴相型工作方式是根据感应输出电压的相位来检测位移量的一鉴相型工作方式是根据感应输出电压的相位来检测位移量的一种工作方式。种工作方式。激磁方式：对滑尺的正余弦绕组分别供以幅值相同，但相位相激磁方式：对滑尺的正余弦绕组分别供以幅值相同，但相位相差差90的交流方波。的交流方波。sincosSmCmVVtVVt这时这时coscoscossinsinsinsSmcCmdvEkkVtdtdvEkkVtdt 总电势为：总电势为： 这相当于一个相位调制波，当位移这相当于一个相位调制波，当位移X发生变化时，输出发生变化时，输出信号的相位发生变化。信号的相位发生变化。 由上述讨论可知，输出信号的幅值与激磁电压（相当于由上述讨论可知，输出信号的幅值与激磁电压（相当于载波）的频率有关。激磁频率越高，输出幅值越大，且可使载波）的频率有关。激磁频率越高，输出幅值越大，且可使测量速度提高。但若激磁频率过高，则导致感抗增加，容抗测量速度提高。但若激磁频率过高，则导致感抗增加，容抗减小，使测量精度下降。减小，使测量精度下降。 从上面讨论还可以看出，在一个节距从上面讨论还可以看出，在一个节距w内，感应输出电内，感应输出电压的相位压的相位与滑尺和定尺间位移与滑尺和定尺间位移x相对应，每当位移变化一个相对应，每当位移变化一个节距，节距，变化变化2角度，输出信号的相位变化一个周期，因此角度，输出信号的相位变化一个周期，因此，必须采用累加计数的办法求总的位移量。，必须采用累加计数的办法求总的位移量。 鉴幅型工作方式鉴幅型工作方式通过输出电压幅值变化来测量位移。通过输出电压幅值变化来测量位移。激磁方式：滑尺的正、余弦绕组分别加以频率相同、相位相激磁方式：滑尺的正、余弦绕组分别加以频率相同、相位相同、但幅值不等（按正、余弦规律变化）的交流电压。同、但幅值不等（按正、余弦规律变化）的交流电压。 sinsincossinSmCmVVtVVtcossincoscossincossincossSmcCmdvEkk VtdtdvEkk Vtdt sin()cos2sin()cosSCmmEEEk Vtk Vxtw可见，当激磁电压不变，可见，当激磁电压不变，固定，则输出信号幅值与相对位固定，则输出信号幅值与相对位移移x有关。有关。 设初始设初始= ；如果；如果，说明由位移存在，若设法改变，说明由位移存在，若设法改变 ，使，使，则通过计算，则通过计算的变化量便可求得的变化量便可求得x的大小。的大小。 感应同步器感应同步器 定尺、滑尺定尺、滑尺 感应同步器感应同步器 数显表数显表 发射电极分为发射电极分为6组，每组组，每组8个电极，编号相同的电极施加相同激个电极，编号相同的电极施加相同激励信号，相邻电极上激励信号相位差为励信号，相邻电极上激励信号相位差为45度。度。 数显千分尺数显千分尺 64 振弦式传感器振弦式传感器 式中 ： l 振弦的有效长度；振弦的线密度(单位长度的质量)。振弦的固有频率f0：思考题：思考题：1、什么是莫尔条纹的放大作用？、什么是莫尔条纹的放大作用？2、设有一光栅，其刻线数为、设有一光栅，其刻线数为250线线/mm，要用它测，要用它测量量1微米的位移，应采取什么措施？微米的位移，应采取什么措施？3、感应同步器如何在数控机床上应用？、感应同步器如何在数控机床上应用？4、感应同步器绕组节距通常为、感应同步器绕组节距通常为2mm，为什么可以用，为什么可以用它测出它测出0.01mm的位移量？的位移量？5、振弦式传感器输出的是什么信号？、振弦式传感器输出的是什么信号？ 绝对式码盘与增量绝对式码盘与增量式码盘有何区别？式码盘有何区别？10码道光电绝对式码盘码道光电绝对式码盘 绝对式编码器按照绝对式编码器按照角度直接进行编码，角度直接进行编码，可直接把被测转角用可直接把被测转角用数字代码表示出来。数字代码表示出来。根据内部结构和检测根据内部结构和检测方式有接触式、光电方式有接触式、光电式等形式。式等形式。 零位标志零位标志62 光栅传感器由照明系统、光栅副、光电接受元光栅传感器由照明系统、光栅副、光电接受元件三大部分组成。光栅副件三大部分组成。光栅副是光栅传感器的主要部分是光栅传感器的主要部分。在长度计量中应用的光栅。在长度计量中应用的光栅通常称为计量光栅通常称为计量光栅，它，它主要由主要由主光栅（也称标尺光栅）和指示光栅主光栅（也称标尺光栅）和指示光栅组成。组成。计量光栅可为透射式光栅和反射式光栅两大类。计量光栅可为透射式光栅和反射式光栅两大类。当当标尺光栅相对于指示光栅移动时，形成的莫尔条纹标尺光栅相对于指示光栅移动时，形成的莫尔条纹产生亮暗交替变化，利用光电接受元件，将莫尔条产生亮暗交替变化，利用光电接受元件，将莫尔条纹亮暗变化的光信号纹亮暗变化的光信号，转换成电脉冲信号，并与数，转换成电脉冲信号，并与数字显示，从而测量出标尺光栅的移动距离。字显示，从而测量出标尺光栅的移动距离。 细分技术能在不增加光栅刻线数及价格的情况下细分技术能在不增加光栅刻线数及价格的情况下提高光栅的分辨力。细分前，光栅的分辨力只有一个提高光栅的分辨力。细分前，光栅的分辨力只有一个栅距的大小。采用栅距的大小。采用4 4细分技术后，计数脉冲的频率提细分技术后，计数脉冲的频率提高了高了4 4倍，相当于原光栅的分辨力提高了倍，相当于原光栅的分辨力提高了3 3倍，测量步倍，测量步距是原来的距是原来的1/41/4，较大地提高了测量精度。，较大地提高了测量精度。提高光栅的分辨力对栅线进行加密采用细分技术四细分四细分 有一直线光栅，每毫米刻线数为有一直线光栅，每毫米刻线数为50，细，细分数为分数为4细分细分，则：，则： 分辨力分辨力 =（1mm/50）/4=0.005mm=5 m 采用细分技术，采用细分技术，在不增加光栅在不增加光栅刻线数刻线数（成本）的情况下，将分辨力提高了（成本）的情况下，将分辨力提高了3倍。倍。X位移位移显示显示Z（Y）位移）位移显示显示