位置檢測裝置中光柵的工作原理

⑴ 簡述光柵的工作原理

光柵的工作原理：

1.折射原理

利用光柵視覺軟體把不同的圖案轉化成光柵線數，利用光柵折射的原理，在不同的角度呈現出不同的圖案，如右圖所示，不同規格的光柵會有不同的折射效果與折射角度，觀賞距離也會有所不同，所以在設計光柵效果圖檔的時候，必須先了解光柵才能設計出符合光柵特性的設計圖。

2.視覺效果

光柵效果可以分為以下幾種：立體[3D]、兩變[Flip]、變大變小[Zoom]、爆炸[Explosion]、連續動作[Animation]、扭轉[Twist]等，其實可以更簡化分類為：立體[3D]、變圖[Flip]，在變圖中就涵蓋所有變化的效果，這些效果可以透過許多市面上的動畫軟體、繪圖軟體、網頁多媒體軟體，產生所需要的分解圖檔，經由光柵視覺軟體將分解圖合成為光柵線數即可將平面的效果做成立體[3D]、變圖[Flip]的特殊效果。

3.光柵原理

光柵也稱衍射光柵。是利用多縫衍射原理使光發生色散（分解為光譜）的光學元件。它是一塊刻有大量平行等寬、等距狹縫（刻線）的平面玻璃或金屬片。光柵的狹縫數量很大，一般每毫米幾十至幾千條。單色平行光通過光柵每個縫的衍射和各縫間的干涉，形成暗條紋很寬、明條紋很細的圖樣，這些銳細而明亮的條紋稱作譜線。譜線的位置隨波長而異，當復色光通過光柵後，不同波長的譜線在不同的位置出現而形成光譜。光通過光柵形成光譜是單縫衍射和多縫干涉的共同結果。

(1)位置檢測裝置中光柵的工作原理擴展閱讀：

光柵主要有：狹縫光柵和柱鏡光柵兩類，狹縫光柵即線型光柵是最早較為成熟的光柵，其成像原理為針孔成像的原理。 因這種光柵比較容易製作，技術難度不大，所以在十幾年前就有製作非常優美的大幅狹縫光柵立體燈箱廣告出現。現今一些立體製作公司仍樂於用狹縫光柵立體燈箱參與展覽，效果是不錯，但狹縫光柵立體燈箱有以下缺陷：透光率僅20%～30%，不環保，不節能，照明燈多耗能大，發熱大，室外亮度不夠，僅適用於室內。

柱鏡光柵種類繁多主要有板材和模材兩大類，其成像原理為弧面透鏡折射反射成像原理。柱鏡光柵潛力較大，室內外打不打燈都可使用，市場普及率正不斷擴大。光柵膜材曾一度因具有價格競爭力而風靡過一陣，但由於柱鏡光柵板價格的逐步下降，以及膜材需要粘貼及技術還有待提高的原因使其競爭力未顯突出。

⑵ 什麼是光柵尺，光柵尺工作原理

工作原理: 發格絕對式直線光柵尺採用了兩種測量方式：一種基於玻璃材質上製作刻線，採用光學透射方式產生位移信號，檢測長度可達3040 mm。另一種基於鋼帶材質上製作刻線，採用光學反射方式產生位移信號。無論在玻璃材質還是鋼帶材質上，兩條刻線方式都是一樣的，一條刻線用於產生常用的1Vpp正弦波信號（與增量式直線光柵尺相同），另一條刻線用於產生在全長上不重復的連續二進制代碼。FAGOR絕對式直線光柵尺採用了高精度的光學器件讀取絕對位置信號信息。 數字通訊協議: 通訊協議是直線光柵尺與控制器之間的通訊語言，絕對式直線光柵尺可以通過通訊協議與機床控制器（數控、可編程式控制制器、驅動等）連接。 使用通訊協議的類型取決於控制器的生產製造商，FAGOR能夠提供通訊協議類型不同的絕對式直線光柵尺，用於兼容市場上常見的控制系統，例如：FAGOR、FANUC、西門子、三菱、松下等。 發格絕對式直線光柵尺與目前市場上的幾種常見數控系統的伺服驅動器相連接時，各自採用的信號方式有所不同。有的既使用絕對數字信號同時也使用1Vpp增量信號，而有的只使用絕對數字信號。 通過USB埠連接PC機: 使用FAGOR提供的信號轉換器，可通過USB埠將絕對式直線光柵尺與PC機連接起來。

⑶ 簡述光柵的工作原理

由大量等寬等間距的平行狹縫構成的光學器件稱為光柵。光柵是一張由條狀透鏡組成的薄片，當我們從鏡頭的一邊看過去，將看到在薄片另一面上的一條很細的線條上的圖像，而這條線的位置則由觀察角度來決定。如果我們將這數幅在不同線條上的圖像，對應於每個透鏡的寬度，分別按順序分行排列印刷在光柵薄片的背面上，當我們從不同角度通過透鏡觀察，將看到不同的圖像。

例如，三維效果通常為了獲得更好的立體效果，往往不單以兩幅圖像製作，而是用一組序列的立體圖像去構成，在這樣的情況下，根據觀察的位置不同，只要同時看到這個序列中的兩副圖像，即可感受到三維立體效果。

應用原理，是折射原理，利用光柵視覺軟體把不同的圖案轉化成光柵線數，利用光柵折射的原理，在不同的角度呈現出不同的圖案，如右圖所示，不同規格的光柵會有不同的折射效果與折射角度，觀賞距離也會有所不同，所以在設計光柵效果圖檔的時候，必須先了解光柵才能設計出符合光柵特性的設計圖。

在製作各種光柵視覺效果前，必須先了解光柵的特性、種類、規格、厚度、尺寸、方向性等，才能仔細判別如何製作出精緻的光柵影像效果，就台灣市面上常用之光柵材料做分類，可分為以下幾種。

印刷光柵材質：PET、PP、PVC、TPU等，PET、PP為硬質平板環保材質；PVC、TPU為軟質材質。

印刷光柵線數：50 LPI、60 LPI、62 LPI、75 LPI、100 LPI。

光柵線數效果：50 LPI——3D、Flip——常用材料、100 LPI——3D、Flip——常用材料。

⑷ 光柵的工作原理是什麼

光刪的工作原理就是折射原理。利用光柵視覺軟體把不同的圖案轉化成光柵線數，利用光柵折射的原理，在不同的角度呈現出不同的圖案。

光柵也稱衍射光柵。是利用多縫衍射原理使光發生色散（分解為光譜）的光學元件。它是一塊刻有大量平行等寬、等距狹縫（刻線）的平面玻璃或金屬片。不同規格的光柵會有不同的折射效果與折射角度，觀賞距離也會有所不同，所以在設計光柵效果圖檔的時候，必須先了解光柵才能設計出符合光柵特性的設計圖。

光柵效果可以分為以下幾種：立體[3D]、兩變[Flip]、變大變小[Zoom]、爆炸[Explosion]、連續動作[Animation]、扭轉[Twist]等，其實可以更簡化分類為：立體[3D]、變圖[Flip]，在變圖中就涵蓋所有變化的效果，這些效果可以透過許多市面上的動畫軟體、繪圖軟體、網頁多媒體軟體，產生所需要的分解圖檔，經由光柵視覺軟體將分解圖合成為光柵線數即可將平面的效果做成立體[3D]、變圖[Flip]的特殊效果。

光柵主要有：狹縫光柵和柱鏡光柵兩類，狹縫光柵即線型光柵是最早較為成熟的光柵，其成像原理為針孔成像的原理。柱鏡光柵種類繁多主要有板材和模材兩大類，其成像原理為弧面透鏡折射反射成像原理。

⑸ 光柵的原理及應用

光柵的工作原理是根據物理上莫爾條紋的形成原理進行工作的。

當使指示光柵上的線紋與標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，交叉點近旁的小區域內由於黑色線紋重疊，因而遮光面積小，擋光效應弱，光的累積作用使得這個區域出現亮帶。

相反，距交叉點較遠的區域，因兩光柵尺不透明的黑色線紋的重疊部分變得越來越少，不透明區域面積逐漸變大，即遮光面積逐漸變大，使得擋光效應變強，只有較少的光線能通過這個區域透過光柵，使這個區域出現暗帶。這些與光柵線紋幾乎垂直，相間出現的亮、暗帶就是莫爾條紋。

光柵是一張由條狀透鏡組成的薄片，當我們從鏡頭的一邊看過去，將看到在薄片另一面上的一條很細的線條上的圖像，而這條線的位置則由觀察角度來決定。如果我們將這數幅在不同線條上的圖像，對應於每個透鏡的寬度，分別按順序分行排列印刷在光柵薄片的背面上，當我們從不同角度通過透鏡觀察，將看到不同的圖像。

⑹ 光柵位移檢測裝置由哪些部件組成它的工作原理是什麼

光柵尺位移抄感測器（簡襲稱光柵尺），是利用光柵的光學原理工作的測量反饋裝置。光柵尺位移感測器經常應用於機床與現在加工中心以及測量儀器等方面，可用作直線位移或者角位移的檢測。其測量輸出的信號為數字脈沖，具有檢測范圍大，檢測精度高，響應速度快的特點。例如，在數控機床中常用於對刀具和工件的坐標進行檢測，來觀察和跟蹤走刀誤差，以起到一個補償刀具的運動誤差的作用

⑺ 光柵的工作原理及特點

光柵分為3D立體光柵,光柵尺,安全光柵,復制光柵,全息光柵,反射光柵,透射(衍射)光柵.基本上都是由一系列等寬等間距的平行狹縫組成，在1毫米的長度上往往刻有N多條的刻痕。刻痕處不透光，未刻處透光，我們稱之為透射光柵，另一種光柵是反射光柵,有些需要進行特殊的鍍膜處理,根據這種陰陽效果演變出更多的圖形鏡,圖案鏡等,簡單原理就像是手電筒對著手指投影到對面牆壁,看到的圖形.只是一個是微光一個是宏光製做.猶如在發絲上雕刻,工藝的難易不同. 最早的光柵是1821年由德國科學家J.夫琅和費用細金屬絲密排地繞在兩平行細螺絲上製成的。因形如柵欄，故名為「光柵」。現代光柵是用精密的刻劃機在玻璃或金屬片上刻劃而成的。光柵是光柵攝譜儀的核心組成部分，其種類很多。按所用光是透射還是反射分為透射光柵、反射光柵。反射光柵使用較為廣泛;按其形狀又分為平面光柵和凹面光柵。此外還有全息光柵、正交光柵、相光柵、炫耀光柵、階梯光柵等。

(光柵尺)應用於: 數控加工中心，機床，磨床，銑床，自動卸貨機，金屬板壓制和焊接機，機器人和自動化科技， 生產過程測量機器，線性產品, 直線馬達, 直線導軌定位。

(立體光柵)應用於:印刷,展示,立體相片,具有立體效果,通過角度或擺產生幻變,動畫,縮放使圖像列漂亮,已成為辦公文具,家居裝飾用戶首選產品.

(全息光柵)應用於:商標防偽,印刷,光學儀器,激光演示等.

(反射光柵)應用於:大同小異,光學儀器等

(透射光柵)應用於:光學儀器,激光演示,激光玩具…等產品.

⑻ 光柵位移感測器的工作原理

光柵尺位移感測器（簡稱光柵尺），是利用光柵的光學原理工作的測量反饋專裝置。光柵位移傳屬感器的工作原理，是由一對光柵副中的主光柵（即標尺光柵）和副光柵（即指示光柵）進行相對位移時，在光的干涉與衍射共同作用下產生黑白相間（或明暗相間）的規則條紋圖形，稱之為莫爾條紋。經過光電器件轉換使黑白（或明暗）相同的條紋轉換成正弦波變化的電信號，再經過放大器放大，整形電路整形後，得到兩路相差為90°的正弦波或方波，送入光柵數顯表計數顯示。
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⑼ 光柵感測器的基本原理是什麼莫爾條紋是如何形成的

光柵感測器的基本原理是，光柵的Bragg波長是由lB=2nL決定的。當光纖光柵所處環境的溫度，應力，應變或其它物理量發生變化時，光柵的周期或纖芯折射率將發生變化，從而使反射光的波長發生變化。

長周期光纖光柵（LPG）感測器原理，長周期光纖光柵（LPG）的周期一般認為有數百微米，它在特定的波長上可把纖芯的光耦合進包層，其公式是li=(n0- niclad）·L 式中，n0—纖芯的折射率，niclad—i階軸對稱包層模的有效折射率。

光柵式感測器指採用光柵疊柵條紋原理測量位移的感測器。光柵是由大量等寬等間距的平行狹縫構成的光學器件。一般常用的光柵是在玻璃片上刻出大量平行刻痕製成，刻痕為不透光部分，兩刻痕之間的光滑部分可以透光，相當於一狹縫。

莫爾條紋能從，雙色或多色網點之間的干涉，各色網點與絲網網絲之間的干涉，作為附加的因素，由於承印物體本身的特性而發生的干涉。使用莫爾條紋防護系統的目的就在於根據你選定的絲網目數，加網線數，印刷色數和加網角度來預測莫爾條紋。

將兩塊柵距相同，黑白寬度相同（a=b=τ/2）的標尺光柵和指示光柵尺面平行放置，將指示光柵在其自身平面內傾斜一很小的角度，以便使它的刻線與標尺光柵的刻線間保持一很小的夾角θ，這樣在光源的照射下，兩塊光柵尺的刻線相交，就形成了即莫爾條紋，

(9)位置檢測裝置中光柵的工作原理擴展閱讀

光柵感測器的特點精度高，光柵式感測器在大量程測量長度或直線位移方面僅僅低於激光干涉感測器，在圓分度和角位移連續測量方面，光柵式感測器屬於精度最高的，大量程測量兼有高分辨力。

感應同步器和磁柵式感測器也具有大量程測量的特點，但分辨力和精度都不如光柵式感測器，可實現動態測量，易於實現測量及數據處理的自動化，具有較強的抗干擾能力，對環境條件的要求不像激光干涉感測器那樣嚴格，但不如感應同步器和磁柵式感測器的適應性強。

光柵主要分兩大類一是Bragg光柵也稱為反射或短周期光柵，二是透射光柵也稱為長周期光柵，光纖光柵從結構上可分為周期性結構和非周期性結構，從功能上還可分為濾波型光柵和色散補償型光柵，色散補償型光柵是非周期光柵，又稱為啁啾光柵。

莫爾條紋起放大作用，莫爾條紋的節距W與θ角成反比，θ角越小，則放大倍數越大。這樣雖然光柵柵距很小，但莫爾條紋卻清晰可見，便於測量。

莫爾條紋的移動與柵距的移動成比例，當兩光柵尺移動時，莫爾條紋沿著垂直於光柵移動的方向移動。且當光柵尺移動一個柵距，莫爾條紋正好移動一個節距。若光柵尺移動方向改變，莫爾條紋的移動方向也改變。

這樣莫爾條紋的位移剛好反映了光柵的柵距位移。即光柵尺每移動一個柵距，莫爾條紋的光強也經歷了由亮到暗，再由暗到亮的一個變化周期，這為後面的信號檢測電路提供了良好的條件。

起均化誤差的作用，莫爾條紋是由許多條刻線共同形成的，例如250線/mm的光柵，10mm長的一條莫爾條紋是由2500條刻線組成的，這樣柵距間的固有相鄰誤差就被平均化了。

參考資料網路--光柵式感測器

網路--莫爾條紋

⑽ 光柵工作原理

光柵的工作原理：

一、折射原理

利用光柵視覺軟體把不同的圖案轉化成光柵線數，利用光柵折射的原理，在不同的角度呈現出不同的圖案，如右圖所示，不同規格的光柵會有不同的折射效果與折射角度，觀賞距離也會有所不同，所以在設計光柵效果圖檔的時候，必須先了解光柵才能設計出符合光柵特性的設計圖。

二、視覺效果

光柵效果可以分為以下幾種：立體[3D]、兩變[Flip]、變大變小[Zoom]、爆炸[Explosion]、連續動作[Animation]、扭轉[Twist]等，其實可以更簡化分類為：立體[3D]、變圖[Flip]，在變圖中就涵蓋所有變化的效果，這些效果可以透過許多市面上的動畫軟體、繪圖軟體、網頁多媒體軟體，產生所需要的分解圖檔，經由光柵視覺軟體將分解圖合成為光柵線數即可將平面的效果做成立體[3D]、變圖[Flip]的特殊效果。

注意事項：

圖層必須獨立且影像完整。

圖檔解析度300dpi。

檔案格式必須為PSD檔，[CMYK、RGB]皆可。

背景圖層必須出血至少1CM。

三、光柵原理

光柵也稱衍射光柵。是利用多縫衍射原理使光發生色散（分解為光譜）的光學元件。它是一塊刻有大量平行等寬、等距狹縫（刻線）的平面玻璃或金屬片。光柵的狹縫數量很大，一般每毫米幾十至幾千條。單色平行光通過光柵每個縫的衍射和各縫間的干涉，形成暗條紋很寬、明條紋很細的圖樣，這些銳細而明亮的條紋稱作譜線。譜線的位置隨波長而異，當復色光通過光柵後，不同波長的譜線在不同的位置出現而形成光譜。光通過光柵形成光譜是單縫衍射和多縫干涉的共同結果。

四、分光原理

對於給定的光柵，不同波長的同一級主級大或次級大（構成同一級光柵光譜中的不同波長譜線）都不重合，而是按波長的次序順序排列，形成一系列分立的譜線。這樣，混合在一起入射的各種不同波長的復合光，經光柵衍射後彼此被分開。這就是衍射光柵的分光原理。

(10)位置檢測裝置中光柵的工作原理擴展閱讀：

光柵主要有：狹縫光柵和柱鏡光柵兩類，狹縫光柵即線型光柵是最早較為成熟的光柵，其成像原理為針孔成像的原理。 因這種光柵比較容易製作，技術難度不大，所以在十幾年前就有製作非常優美的大幅狹縫光柵立體燈箱廣告出現。現今一些立體製作公司仍樂於用狹縫光柵立體燈箱參與展覽，效果是不錯，但狹縫光柵立體燈箱有以下缺陷：透光率僅20%～30%，不環保，不節能，照明燈多耗能大，發熱大，室外亮度不夠，僅適用於室內。

柱鏡光柵種類繁多主要有板材和模材兩大類，其成像原理為弧面透鏡折射反射成像原理。柱鏡光柵潛力較大，室內外打不打燈都可使用，市場普及率正不斷擴大。光柵膜材曾一度因具有價格競爭力而風靡過一陣，但由於柱鏡光柵板價格的逐步下降，以及膜材需要粘貼及技術還有待提高的原因使其競爭力未顯突出。