光学读数与光电读数系统

1、 光学读数与光电读数系统光学读数与光电读数系统6.1 光学读数系统的基本要求和分类光学读数系统的基本要求和分类6.1.1 读数系统的基本要求读数系统的基本要求1读数精确可靠 2保证有足够的灵敏和灵敏度 3读数方便、迅速 4结构简单、维修方便 6.1.2 光学读数系统的分类光学读数系统的分类1按所采用的光学系统的性质来分2按被测量的性质来分 望远系统和显微系统、显微投影系统、投影系统等光学读数系统 角度测量系统、线量测量系统和测距系统 6.1 光学读数系统的基本要求和分类光学读数系统的基本要求和分类6.1.2 光学读数系统的分类光学读数系统的分类3按读数方式来分 （1) 1) 机械式机械式: :

2、利用机构对微小尺寸进行细分读数的方法。 （2) 2) 光学式：光学式：光学放大原理 （3) 3) 数字式：数字式：电子细分 常用在如丝杆测微器、投影仪、测量显微镜、大小工具显微镜等 6.1 光学读数系统的基本要求和分类光学读数系统的基本要求和分类6.1.2 光学读数系统的分类光学读数系统的分类 4按光学系统的联接方式来分 按光学系统联接的性质来分，可分为串联式、并联式和混联式 5按数学性质来分 单像的乘法系统(如光学定位器中望远物镜和反射角镜组成的系统)和双像加法系统。 6按读数精度来分 （1) 低精度读数系统（2) 中等精度读数系统（3) 高精度读数系统6.1 光学读数系统的基本要求和分类光

3、学读数系统的基本要求和分类按原理分：按原理分： 6.1.2 光学读数系统的分类光学读数系统的分类（1) 直读式光学读数系统(无专用测微器) 1)用人眼估读刻线间隔的读数系统； 2)斜分尺之刻尺的读数系统； 3)游标尺读数系统。（2) 带光学测微器的光学读数系统 1)光学机械式的读数系统； 2)光学式的读数系统。 6.2 光学读数系统中基准元件光学读数系统中基准元件 所谓基准器就是在测量、计量仪器中作为“比较”标准的元件。 它是仪器中的测量基准，它的精度是仪器所能达到的工艺极限。不同的测量中将采用不同的基准元件。 长度测量长度测量的基准元件：光波波长、块规、标尺、计的基准元件：光波波长、块规、标

4、尺、计量光栅等。量光栅等。 角度测量角度测量基准元件：度盘、码盘、精密齿轮等。基准元件：度盘、码盘、精密齿轮等。 光学读数系统中用的最广泛的基准元件是标尺和度光学读数系统中用的最广泛的基准元件是标尺和度盘。盘。 6.2 光学读数系统中基准元件光学读数系统中基准元件 6.2.1 光波波长光波波长光波波长是长度传递中的最高基准。 光波波长作为长度基准器的发展过程：米原器镉红光波长氮原子辐射波激光波长。 表6.1 国外波长基准水平6.2 光学读数系统中基准元件光学读数系统中基准元件 6.2.2 标尺标尺1标尺的基本系列和规格 常见的种类（1 1）金属标尺：）金属标尺：优点：易加工，尤其是常标尺。 温

5、度条件要求较低，因线膨胀系数与仪器基体及被测工件接近。 可做成各种形状的断面，使弯曲变形小。缺点：1）易脏，光洁度低；2）不易复制。（2 2）玻璃标尺：）玻璃标尺：优点：照明好。 表面质量好，光洁度高。 长期保持清洁。 可照像复制，成本低、。缺点：1）温度条件要求高；2）变化小。 6.2 光学读数系统中基准元件光学读数系统中基准元件 6.2.2 标尺标尺 从抗温度变化和抗弯曲变形角度看，金属尺优于玻璃标尺，因此，精密的标尺乃采用金属作材料，玻璃标尺在光学仪器中用的最普遍，现在已基本实现了标准化。表6-2、6-3的数值可以作为设计时的参考。 1标尺的基本系列和规格标尺的基本系列和规格 2选择标尺

6、的基本原则选择标尺的基本原则（1) 1) 材料选择材料选择 考虑两点：一为材料的线膨胀系数，二为材料的加工性能。 （2) 2) 形状选择形状选择 金属尺的端面可加工成特殊形状，减小因变形引起的测量误差。玻璃尺不易加工复杂截面。 6.2 光学读数系统中基准元件光学读数系统中基准元件 6.2.2 标尺标尺2选择标尺的基本原则选择标尺的基本原则（3)3)支承点选择支承点选择 选择使标尺变形最小的支撑点，减小测量误差。设计刻尺座时要尽量满足运动学原理。 考虑爱里点支撑原则原则（4) 4) 标尺的分划值的选择标尺的分划值的选择 nn标尺的主要参数：刻划长度：由仪器的测量范围定。分划间隔：基本两种0.1m

7、m和1mm。跟细分方式和最小读数有关。标尺的分划值 ，最小读数 ，细分数n之间的关系：确定后，由测量精度确定，则6.2 光学读数系统中基准元件光学读数系统中基准元件 6.2.2 标尺标尺2选择标尺的基本原则选择标尺的基本原则（5) 照明方式照明方式 金属标尺采用反射照明； 玻璃标尺多采用投射照明。 玻璃标尺在光电仪器中得到广泛应用，特别是200mm以下的短标尺几乎都用玻璃标尺。 3标尺的精度标尺的精度（1）标尺误差的来源： 影响标尺精度得主要因素有三个：刻线误差：刻线误差：由刻化机精度及刻化工艺造成的。温度（变化带来的）误差温度（变化带来的）误差：可计算并进行修正。（标尺）受力受力（弯曲）变形

8、误差变形误差：可计算并进行修正。 6.2 光学读数系统中基准元件光学读数系统中基准元件 6.2.2 标尺标尺（2）标尺精度选择原则3标尺的精度标尺的精度ml5002 . 0ml2005 . 0ml2001ml1001ml1003 标尺的精度按任意两分划线之间的最大不准确度划分，可分为五个等级：2级精度：3级精度：4级精度：5级精度：选择标尺时应根据两点：1级精度：根据仪器的总精度分配指标。根据目前刻划工艺水平。6.2 光学读数系统中基准元件光学读数系统中基准元件 6.2.2 标尺标尺 高精度的标尺由于加工困难满足不了需要，常常用较低精度的际尺来代替，代替的条件是对标尺用精度较高的比长仪进行检定

9、，并将每条刻线的误差列成表格，使用时用此表格进行修正。 3标尺的精度标尺的精度80.1129mm80mm0.00004mm80.11290.0000480.1133mm13.45670.000712.4560mm80.1133 12.456067.6573mm80.1129mm例例6-1： 测得一个工件长度的两次读数分别为和12.4567mm对此读数进行修正：设由修正表查得刻划误差在处为则修正后实际值为： 12.4567mm由修正表查得刻划误差在12mm处为-0.0007mm, ，则修正后实际值为： 所以，实际测量长度为：6.2 光学读数系统中基准元件光学读数系统中基准元件 6.2.3 度盘度

10、盘 度盘是在圆形零件的刻划面上以等分或不等分刻划来作为角度标准器角度标准器的一种元件。 分类： 金属度盘：都是反射式度盘。 光学度盘：反射式度盘和投射式度盘。刻线面形状： 锥面：高精度度盘，多数是金属度盘。 柱面：低精度、粗读用。 平面：各种精度。 6.2 光学读数系统中基准元件光学读数系统中基准元件 6.2.3 度盘度盘1度盘的质量指标度盘的质量指标主要包括刻线误差、封闭误差、刻线质量。（1）刻线误差：）刻线误差： 包括两种： 刻线的位置误差刻线的位置误差：在单面读数条件下以刻线的位置衡量误差指标。直径误差：直径误差：在对径读数条件下作为衡量指标。r 2z 刻线的位置误差：（主要误差）指刻线

11、实际位置偏移理想位置的角度值。表示为： 直径误差：（即对径的）相对180两刻线的位置误差之和的平均值。最大直径误差： minmaxmaxzzz6.2 光学读数系统中基准元件光学读数系统中基准元件 6.2.3 度盘度盘1度盘的质量指标度盘的质量指标 （3）封闭误差所谓度盘刻线的封闭误差是指度盘刻线一圈，第一条线与最后一条线不能闭合而出现的误差。 （4）刻线质量刻线质量指线条断线、不清晰，线边不整齐、疵点等，它与刻划技术和光刻设备有关。 2度盘参数的选择度盘参数的选择度盘的主要参数有度盘分划值、分划直径d、刻线宽b。 （1）度盘分划值的选择 度盘分划值就是度盘上相邻两刻线对于度盘中心的央角。又称度

12、盘格值。 度盘分划值的选择主要考虑两个因素：一是仪器的最小读数值，另一是刻划工艺的可能性。 n6.2 光学读数系统中基准元件光学读数系统中基准元件 6.2.3 度盘度盘（2) 分划直径d的选择 2度盘参数的选择度盘参数的选择1) 刻划误差与刻划直径的关系 精度要求越高，度盘刻划直径应越大 2) 刻划间隔与人眼的视见宽度 度盘分划值与度盘的刻线间隔之间关系 2dc刻线间隔c经光学系统放大后的线量应能被人眼观察读数，则2db ncb n 度盘的刻划直径d大刻线间隔c亦大，放大率、可适当小些，对设计是有利的。6.2 光学读数系统中基准元件光学读数系统中基准元件 6.2.3 度盘度盘2度盘参数的选择度

13、盘参数的选择3) 度盘刻划直径与结构尺寸的关系 度盘直径的选择应该在仪器结构尺寸允许的范围内考虑。 通常:金属度盘的直径一般为170300mm光学度盘的直径一般为80250mm,常用的为120160mm（3) 刻线宽度b的选择 （2) 分划直径d的选择 刻线宽度0bb b0为刻线的视见宽度，取值与对准方式有关 单线重合： b0=0.10.15mm 单线符合对准：b0=0.150.2mm 双线央单线对准：b0=0.30.4mm刻线宽度与刻线间隔有如下关系 1(10b 1)8c6.2 光学读数系统中基准元件光学读数系统中基准元件 6.2.4 块规块规 长度基准,按制造精度和检定精度的不同而分为五级

14、和六等 。一般不直接安装在仪器上。 在光学仪器多数作零位基准用。如在零位测微仪中的使用 零位测微仪（光学计）的工作原理采用自准直原理 目镜观察分划板像与有反射镜反射回来的自身像重合，则调零。 测杆在垂直方向有移动量h时，带动反射镜偏转角，则反射的分划板像偏转2，对应的距离为y。若物镜焦距为f,测杆支点到铰点距离为a，则ahfy2所以被测距离：afyh26.3 光学读数系统中的对准精度、估读精度光学读数系统中的对准精度、估读精度 6.3.1 人眼的估读极限误差人眼的估读极限误差 当间隔当间隔b在在0.55 mm之间时，估读的极限误差可之间时，估读的极限误差可以用下述经验公式来描述以用下述经验公式

15、来描述(0.050.044)gb 0.044)(0.05gbb 表6.4 估读误差与视见宽度b之间关系可用对称对准或符合对准方式，提高读数精度度可用对称对准或符合对准方式，提高读数精度度 6.3 光学读数系统中的对准精度、估读精度光学读数系统中的对准精度、估读精度 6.3.2 光学读数系统的对准精度光学读数系统的对准精度 光学读数系统中的对准精度指的是在测微读数时，利光学读数系统中的对准精度指的是在测微读数时，利用光学手段使系统中的指标线与刻尺之刻线瞄准或使度盘用光学手段使系统中的指标线与刻尺之刻线瞄准或使度盘对径刻线之间对准对径刻线之间对准。 测微方式不同的对准形式也不同测微方式不同的对准形

16、式也不同（a)对径刻线符合式； （b)双丝夹单丝的对称式 （c)估读式6.3 光学读数系统中的对准精度、估读精度光学读数系统中的对准精度、估读精度 6.3.2 光学读数系统的对准精度光学读数系统的对准精度光学读数系统中对准精度仍按公式光学读数系统中对准精度仍按公式(5-1)计算计算 250rmp （6-12） 若考虑外界条件对瞄准的影响，则上式为若考虑外界条件对瞄准的影响，则上式为250rmp （6-13） 若基准元件为度盘，则若基准元件为度盘，则 250rpr 例例6-2 10rp某光学经纬仪中，读数显微镜的总放大倍数 =46，水平度盘刻划直径d=85mm，对准方式采用对径符合读数，人眼的符

17、合对准误差 。因野外使用，环境条件较差，取瞄准误差系数 =1.5。求度盘对径分划线一次符合的极限误差。6.4 几种常用的光学读数系统设计几种常用的光学读数系统设计 6.4.1 直读式光学读数系统直读式光学读数系统(标尺式标尺式)1带尺读数装置带尺读数装置 12345 6 7812nn n12b n nc min0.5bmm b值的选取一般在12mm,最小值 1n2n 估读精度要降低。分划间隔c是选定的。、是由最小读数值决定的。 不必将指标线与刻线之像重合，而是利用人眼的估不必将指标线与刻线之像重合，而是利用人眼的估读能力，直接估读而获得读数。读能力，直接估读而获得读数。 直读式装置中的光学系统

18、，其作用仅仅是将标尺的分划放大成可见的宽度。6.4 6.4.1 直读式光学读数系统直读式光学读数系统(标尺式标尺式)例例6-4：设一测长系统要求用固定标尺对一移动的玻璃尺读数。已知玻璃刻尺的格值为l mm，要求能直读0.01mm，估读。0.001mm，求读数系统的总放大率 ，物镜放大率，目镜的倍率目，细分数n等参数。1带尺读数装置带尺读数装置 1211000.01n n1n2n使 =10 取1bmm 12b n nc 倍率分配，刻线间隔取 0.05mm 120.05cnn0.05 10051 故 100205m100110016.4 6.4.1 直读式光学读数系统直读式光学读数系统(标尺式标尺

19、式)2.斜分尺读数法斜分尺读数法 9080706050403020100109876543210123456789101112aqpbc/10c图610 斜尺读数装置读数原理3光学游标读数装置光学游标读数装置 光学游标读数的原理和机械游标读数原理完全相同。 incnnb1cnbnl1参数计算公式：6.4 6.4.2 带测微器的光学读数系统带测微器的光学读数系统 光学光学机械测微器机械测微器:如果它放在目镜分划板的平面内则称为目镜测微器；如果放置在投影屏上则称为投影读数测微器；如果放在被测物平面内，则称为物镜测微器。 光学光学机械测微器主要形式有机械测微器主要形式有： 测微螺杆式 阿基米德螺旋线

20、式 楔块移动式 当主标尺的刻线像没有正好对准读数指标时，通过微动机构（测微器）移动主标尺刻线像或读数指标线，使它们对准，然后由测微器读出尾数部分。称作微动对零法微动对零法。 典型的微动对零法采用的测微器测微器有两种形式：光学光学机械测微器和光学测微器机械测微器和光学测微器6.4 6.4.2 带测微器的光学读数系统带测微器的光学读数系统 1丝杆式目镜测微器丝杆式目镜测微器 原理: 固定分划板的分划实现第一级细分（光学细分光学细分），细分数 101n 活动分划板4、测微丝杆6、测微鼓轮7对固定分刻板上一小格进行第二级细分，读数鼓轮上等分100格（机械机械细分细分），细分数 1002n6.4 6.4

21、.2 带测微器的光学读数系统带测微器的光学读数系统 1丝杆式目镜测微器丝杆式目镜测微器 则丝杆式目镜测微器的总细分数 100021nnn 读数的次序是：毫米值由主尺像读出，十分之一毫米值由固定标尺读出，百分之一毫米以下的值从读数鼓轮读出。 例例6-6：试设计一丝杆式目镜测微器，直读为0.001mm,估读为1mm，主尺格值为1mm 1)测微器的细分数n的选择1000001. 01n2)固定标尺和读数鼓轮的格值的选择 101n1002n固定分划板的细分数鼓轮的细分数6.4 6.4.2 带测微器的光学读数系统带测微器的光学读数系统 1丝杆式目镜测微器丝杆式目镜测微器 3)读数系统总放大率的确定 mm

22、m0002. 0 10rp17 .601010002. 0102502505 mrp实际上取 5 .624)物镜倍率的选择和倍率误差的确定例例6-6：精密丝杆螺距mms5 . 0 固定分划板上刻划总长为 ，应与主尺放大成像在像面上的长度相等 mm5105 . 051105 . 0目镜之放大率5 .12m6.4 6.4.2 带测微器的光学读数系统带测微器的光学读数系统 1丝杆式目镜测微器丝杆式目镜测微器 5)读数鼓轮直径dg的确定mmdg3210016)手轮直径ds的确定 mskskd2mm8 .310002. 052 . 05 . 0例例6-6： 这种测微器的主要缺点： (1)由于丝杆必须保证

23、活动分划板的双丝能在固定分划板010刻度范围内移动，所以丝杆之工作距离较长，因而导轨也较长，整个结构较大。 (2)读数时需要分别在目镜视场内和鼓轮上两处进行，读数不方便。 为了克服这些缺点，将活动分划板上一对双丝增至11对6.4 6.4.2 带测微器的光学读数系统带测微器的光学读数系统 1丝杆式目镜测微器丝杆式目镜测微器 11对双丝应用情况1目镜，2分划板； 3指示板；4测微丝杆；5导轨 6.4.2 2螺旋线式目镜测微器螺旋线式目镜测微器利用阿基米德螺旋分划板进行细分的阿基米德螺旋测微器 原理：采用一块固定分划板2将主尺进行第一级细分；然后利用阿基米德螺旋分划板3内圈刻有100个格对固定分划板

24、2进行第二级细分。 101n1002n 十圈螺旋线总间隔与固定分划板上总刻线间隔相等 1目镜；2固定分划板；3阿基米德螺旋分划板；4测微手轮 6.4.2 3楔块移动式目镜测微器 当转动测微手轮3时，楔块1上下移动，使滑块4左右移动，滑块4上刻有分划值为0.1mm的11对双丝，滑块与楔块问由钢珠联接，主尺刻线像放大成像在滑块刻划面上，当某一双丝与主尺刻线像重合时，便可进行测微读数，0.1mm以下的数值由固定在楔块1上的测微尺读出 cbnntg21122ccntgc2为测微尺上每小格之刻线间隔 mbc2b为明视宽度c1为活动滑块上分划尺之一个格的刻线间隔 11ncbcc为主尺的刻线间隔 6.4 6

25、.4.2 带测微器的光学读数系统带测微器的光学读数系统光学测微器光学测微器可分为两个基本类型： (1)以不改变光线方向，仅使光线产生移动为基础的测微器。 (2)改变光线方向的测微器，又称光学补偿器。 光学测微器的形式形式有：摆动平板玻璃、移动单光楔、转动单光楔、转动双光楔、移动长焦距透镜。 双光楔测微器6.4 6.4.2单平板测微器双平板测微器6.5 光学读数系统中显微系统参数的计算光学读数系统中显微系统参数的计算显微镜物镜 21lfefffff2121测微范围与最小刻线间隔c之间的关系为 cz 1. 物境的倍率和目镜的倍率分配原则物境的倍率和目镜的倍率分配原则mll250mmf（6-29）（

26、6-30）（6-31）6.5 1. 物境的倍率和目镜的倍率分配原则物境的倍率和目镜的倍率分配原则 读数系统中显微镜的总放大率可根据读数精度来确定按公式（6-12）、(6-13)、(6-14)、分别计算 （1）物镜倍率确定原则）物镜倍率确定原则 1)物镜的工作距(物镜至度盘或标尺的距离) 2)像方视场大小的限制 3)测微器之最大测微范围及度盘或刻尺格值的限制 4)测微器精度的限制 （2）目镜倍率确定原则）目镜倍率确定原则 1)人手的最小灵敏度的限制 2)测微分划尺刻划工艺的限制 3)受目镜工作距限制 4)受目镜型式通用化限制 6.5 2. 倍率调整倍率调整v3. 焦距的分配焦距的分配v4. 物镜

27、的数值孔径物镜的数值孔径250fnanafnad50025022500dna12ff或12ff 11elf图621 两组透镜组成的显微物镜6.6 光电读数系统概述光电读数系统概述 6.6.1 光电读数的基本要求光电读数的基本要求 光电读数系统光电读数系统是以莫尔条纹为基础，采用光栅或光电码盘作基准元件，经光电探测器将光信号转换成电信号，对电信号进行处理、细分，将位移量变换成数字量直接显示读数的系统。 基本要求：基本要求： （1）读数显示精确可靠。（2）读数稳定，性能可靠。（3）维修方便，操作简单。（4）价格低廉。6.6 6.6.2 光电读数系统的分类光电读数系统的分类按用途来分 数字测长系统：

28、以长度计量光栅为基准元件，用来测 线位移量。数字测角系统：用来测角位移、以轴角编码器为基准。表表6.6 光电编码器的分类光电编码器的分类6.6 6.6.2 光电读数系统的分类光电读数系统的分类增量式编码器增量式编码器：基准元件圆光栅，图案均匀 没有确定的测量点； 停电信息丢失；计数误差会逐渐积累； 可以任意予置零点；测量范围仅受计数器容量限制而与光学器件无关。 绝对式编码器绝对式编码器：基准元件码盘，图案不均匀 抗干扰能力强； 没有误差的累积；再现性好； 断电再通电信号能恢复原来状态；在不读数的范围内移动速度可超越极限响应速度；不需要方向判别和可逆计数，信号并行传送。结构复杂、价格高； 6.6

29、 6.6.3 光栅的莫尔条纹光栅的莫尔条纹1. 长光栅和莫尔条纹长光栅和莫尔条纹（1）光栅： （2）莫尔条纹： 2. 莫尔条纹的位移放大作用莫尔条纹的位移放大作用两栅线夹角很小时， 莫尔条纹的放大倍数： 1lmd3. 莫尔条纹对光栅误差的平均作用莫尔条纹对光栅误差的平均作用莫尔条纹运动与光栅运动具有对应关系 莫尔条纹波形为正弦波 如果光栅栅距有误差，则各交点的连线将不是直线，由光电元件接受到的是指示光栅的整个刻线区域中所包含的所有刻线的综合结果 另外另外：6.6 6.6.3 光栅的莫尔条纹光栅的莫尔条纹4. 长光栅莫尔条纹的典型图案长光栅莫尔条纹的典型图案（1）横向莫尔条绞）横向莫尔条绞 形成

30、条件：交角很小，两光栅叠加 www21栅距相同， （2）纵向莫尔条纹）纵向莫尔条纹 ,210两光栅叠加 形成条件：（3）斜向莫尔条纹）斜向莫尔条纹 ,210两光栅叠加形成条件：12ww若，则成为光阐莫尔条纹 0,应用价值不大 应用日益增多 无实用价值 6.6 6.6.3 光栅的莫尔条纹光栅的莫尔条纹5. 圆光栅莫尔条纹图案圆光栅莫尔条纹图案 （1）径向光栅所形成的莫尔条纹 （2）切向光栅所形成的莫尔条纹 6.6 6.6.4 有关光学码盘的基本概念有关光学码盘的基本概念1. 码盘上码盘上“数数的表示方法的表示方法 （1）二进制 （2）二进制运算（3）用码盘图案表示二进制 031302928272

31、62524 23222120191817161514131211109876543212. 循环码，二进码、十进码之间换算循环码，二进码、十进码之间换算（1）循环码03130292827262524 2322212019181716151413121110987654321十进制二进制码码道展开01234567891011121314151617181920212223242526272829303100000000010001000011001000011000110001000100000000000000000000000000000000000000000000000011101111

32、11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111十进制循环码码道展开0123456789101112131415161718192021222324252627282930300000000001000111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111110000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000110五位普二码盘展开图 五位循环

33、码展开 6.6 6.6.4 有关光学码盘的基本概念有关光学码盘的基本概念由二进制码转为循环码 2. 循环码，二进码、十进码之间换算循环码，二进码、十进码之间换算（2）循环码与自然二进制码之间的换算r表示循环码， c表示二进制数 循环码转为二进制码121232121211rccrccrccrccrccrciiinnnnnnnn6.6 6.6.4 有关光学码盘的基本概念有关光学码盘的基本概念3. 码盘的位数、分辨率、线对数、线周期码盘的位数、分辨率、线对数、线周期（1）码盘的位数和码盘的编码容量 码盘的位数n即码道数与编码容量的关系：m=2n （2）码盘的分辨率3360/22129610nn（3）

34、线对数和线周期 一条亮线和一条暗线称为一对线122nmn线对数n: 循环码线对数n: 22nn 线周期指码道中一对线（即黑白两线）所夹的圆心角，周期t :13360 /2129610ntn03130292827262524 23222120191817161514131211109876543216.7 光栅式光电读数系统光栅式光电读数系统 6.7.1 组成与工作原理组成与工作原理1光源；2照明系统；3主光栅；4指示光栅；5物镜；6光电探测器；7放大器；8逻辑处理；9数字显示表v6.7.2 光栅测量原理光栅测量原理1光栅测量方程式ndmlm或 2莫尔条纹测量方程式 kxy mnyykx1mkn

35、x6.7 6.7.3 光栅读数系统光栅读数系统1.光栅信号的光电计数光栅信号的光电计数ab取样取样差分电路差分电路整形电路反相电路整形电路微分电路a1微分电路a2与门p1与门p2加法脉冲减法脉冲p1p2（1）计数脉冲的形成（2）测量方向的判别 通过获取两个反相信号判别方向 2. 光栅读数头光栅读数头光源至光电探测器这一部分。光源至光电探测器这一部分。目前细分方式均采用电细分目前细分方式均采用电细分 1)光栅信号正弦性的要求 2)光栅信号的等幅性要求 3)光栅信号的正交性要求 4)光源亮度的变化要求 5)对比度要求 6.7 6.7.3 光栅读数系统光栅读数系统（1）光栅读数头的分类 2. 光栅读数头