通常意义上讲，光栅按用途分有两大类—— 物理光栅（衍射光栅）：200~500条/mm，栅距0.002~0.005mm，主要是利用光的衍射原理，用于光谱分析和光波波长的测定； 计量光栅：25条/mm、50条/mm、100条/mm、250条/mm等，栅距0.004~0.25mm，主要是利用光的透射和反射现象，用于数控机床闭环检测系统。 按形状：长光栅（直线光栅）、圆光栅。长光栅检测线位移，圆光栅测量角位移。 直线光栅按制作原理：玻璃透射光栅、金属反射光栅。 1）直线光栅 （1）玻璃透射光栅 在玻璃的表面上涂上一层均匀的感光材料或金属镀膜，用照相腐蚀等方法制成透明与不透明间隔相等的线纹。 特点： ①光源可采用垂直入射，光电元件可直接接受光信号，信号幅度大，读数头结构比较简单； ②每毫米上线纹数多，一般为100、125、250条/mm，经过电路细分，可做到微米级的分辨率。 （2）金属反射光栅 在钢尺或不锈钢的镜面上用照相腐蚀法或用钻石刀刻划制成的光栅线纹；常用的线纹数为4、10、25、40、50条/mm，分辨率低。 特点： ①标尺光栅的线膨胀系数很容易做到与机床材料一致； ②标尺光栅的安装和调整比较方便； ③安装面积较小； ④易于接长或制成整根的钢带长光栅； ⑤不易碰碎。 2）圆光栅 在玻璃圆盘外环端面上，做成黑白相间、呈辐射状条纹，相互间夹角（栅距角）相等。 |
（以玻璃透射式直线光栅为例） 光栅的结构 组成：标尺光栅、光栅读数头。 安装：标尺光栅一般安装在机床活动部件上（如工作台上或丝杠上）。光栅读数头安装在机床固定部件上（如机床底座上），指示光栅装在光栅读数头中。 标尺光栅和指示光栅构成了光栅尺。两者间隙0.05mm或0.1mm。 光栅读数头由光源、透镜、指示光栅、光敏元件、驱动线路等组成；常见结构按光路分有分光读数头、垂直入射读数头、反射读数头等；其作用是将莫尔条纹的光信号转换成电脉冲信号。 |