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ttking

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发表于2021年01月11日 11:19:01 78 6
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[干货分享] 光栅式传感器——莫尔条纹

光栅作为一种光学器件,很早就有,但早期人们是利用光栅的衍射效应进行光谱分析和光波波长测量,直到近代才开始利用光栅的莫尔条纹现象进行精密测量,它的特点是精度非常高,分辨率强(长度可达0.05u,角度可达0.1")。因此目前广泛用于精密加工、光学加工、大规模集成电路的设计、检测等。 ## 莫尔条纹 >因为现在大部分光栅传感器是利用莫尔条纹,因此莫尔条纹的原理非常重要 ### 光栅的结构 光栅是在一块长条型光学玻璃上均匀刻上许多宽度相等的刻线,形成透光与不透光相间排列的光电器件。 通过下图进行理解: - 栅线——光栅上的刻线宽度 a - 缝隙宽度 b - 栅距 c=a+b ![image.png](https://bbs-img-cbc-cn.obs.cn-north-1.myhuaweicloud.com/data/attachment/forum/202101/11/105405hzjvcuyd0znkievc.png) 当指示光栅和主光栅的刻线相交有个微小的夹角B时,光源照射光栅尺,由于挡光效应,两块光栅刻线的相交处形成暗带,而在刻线彼此错开处形成亮带。在与光栅线纹大致垂直的方向上,产生亮暗相间的条纹,此条纹就是“莫尔条纹” >从技术角度上讲,莫尔条纹是两条线或两个物体之间以恒定的角度和频率发生干涉的视觉结果。当人眼无法分辨这两条线或两个物体时,只能看到干涉的花纹,这种光学现象中的花纹就是莫尔条纹。 如下图,最下面为主光栅,上面一个为指示光栅。指示光栅以一个微小夹角与主光栅相交,通过光源照射光栅尺,在重叠相交部分产生横向莫尔条纹你。 ![image.png](https://bbs-img-cbc-cn.obs.cn-north-1.myhuaweicloud.com/data/attachment/forum/202101/11/1102545wjltvonmdowkkcl.png) ### a)横向莫尔条纹 由于光栅的栅线夹角相互夹角很小,条纹近视与栅线的方向垂直,此时称为“横向莫尔条纹” ![image.png](https://bbs-img-cbc-cn.obs.cn-north-1.myhuaweicloud.com/data/attachment/forum/202101/11/110801wtoaogggwnngxkld.png) ### b)纵向莫尔条纹 当栅线的夹角B=0,且两光栅栅距不相等时产生的莫尔条纹 ![image.png](https://bbs-img-cbc-cn.obs.cn-north-1.myhuaweicloud.com/data/attachment/forum/202101/11/1109141bv7smywdvsfu6o8.png) ### c)光闸莫尔条纹 当栅线的夹角B=0,且两个光栅栅距相等时产生的莫尔条纹 ![image.png](https://bbs-img-cbc-cn.obs.cn-north-1.myhuaweicloud.com/data/attachment/forum/202101/11/111013bv5gcayndvy4rtpf.png) ## 莫尔条纹间距计算 产生横向莫尔条纹。栅距为C,两光栅夹角为B,莫尔条纹之间间距为D. 则 ``` D = C / (2 x sinB/2) D约等于C/B ``` 因此,当光栅夹角越小时,莫尔条纹间距越大。此时达到了放大光栅间距的目的
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andyleung

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发表于2021年01月11日 12:52:47
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沙发
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DevFeng

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发表于2021年01月11日 12:57:22
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Jack20

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发表于2021年01月11日 13:20:12
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地板
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谢谢分享

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DevFeng

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发表于2021年01月12日 08:52:59
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5#
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o0龙龙0o

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发表于2021年01月12日 18:31:02
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6#
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干涉仪的原理,不错

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sangjunke

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发表于2021年01月12日 19:08:00
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7#
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