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            德國HEIDENHAIN光柵尺LS406C,工作原理

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            德國HEIDENHAIN光柵尺工作原理:常見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)使指示光柵上的線紋與標(biāo)尺光柵上的線紋成一角度來放置兩光柵尺時,必然會造成兩光柵尺上的線紋互相交叉。在光源的照射下,交叉點近旁的小區(qū)域內(nèi)由于黑色線紋重疊,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區(qū)域出現(xiàn)亮帶。相反,距交叉點較遠(yuǎn)的區(qū)域,因兩光柵尺不透明的黑色線紋的重疊部分變得越來越少,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,只有較少的光線能通過這個區(qū)域透過光柵,使這個區(qū)域出現(xiàn)暗帶,從而便形成了我們所見到的摩爾條紋。
            德國HEIDENHAIN光柵尺的莫爾條紋:以透射光柵為例,當(dāng)指示光柵上的線紋和標(biāo)尺光柵上的線紋之間形成一個小角度θ,并且兩個光柵尺刻面相對平行放置時,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。這種條紋稱為“莫爾條紋" (右圖所示)。嚴(yán)格地說,莫爾條紋排列的方向是與兩片光柵線紋夾角的平分線相垂直。莫爾條紋中兩條亮紋或兩條暗紋之間的距離稱為莫爾條紋的寬度,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   兩片光柵相對移過一個柵距,莫爾條紋移過一個條紋距離。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)與光柵相對位移的柵距數(shù)同步。  ?。?)放大作用   在兩光柵柵線夾角較小的情況下,莫爾條紋寬度W和光柵柵距ω、柵線角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線的光柵,10mm寬度的莫爾條紋就有1000條線紋,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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