光柵傳感器：(單選題) 莫爾條紋光柵傳感器的輸出是（）(本題3.0分)A、 數(shù)字脈沖式B、 調(diào)幅式C、 調(diào)頻式試題答案 第1張" title="莫爾條紋光柵傳感器：(單選題) 莫爾條紋光柵傳感器的輸出是（）(本題3.0分)A、 數(shù)字脈沖式B、 調(diào)幅式C、 調(diào)頻式試題答案 第1張-傳感器知識網(wǎng)"/>
莫爾條紋光柵傳感器：(單選題) 莫爾條紋光柵傳感器的輸出是（）(本題3.0分)A、 數(shù)字脈沖式B、 調(diào)幅式C、 調(diào)頻式試題答案
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(單選題) 莫爾條紋光柵傳感器的輸出是（）(本題3.0分)
A、 數(shù)字脈沖式
B、 調(diào)幅式
C、 調(diào)頻式
答案是:標(biāo)準(zhǔn)答案：A
出自
大連工業(yè)大學(xué)-傳感器與測試技術(shù) 大連工業(yè)大學(xué)
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∴診斷惡性腫瘤的主要依據(jù)是: ( )(本題1.0分)
A、 腫瘤有出血壞死
B、 腫瘤的異型性
C、 腫瘤的大小
D、 腫瘤的肉眼形態(tài)
E、 腫瘤有潰瘍形成
∴(單選題) 用脈沖錘激振時，為了獲得較寬的激振頻率，可（）。(本題3.0分)
A、 增加敲擊力
B、 增大錘重
C、 增加錘頭硬度
D、 減小敲擊力
∴(多選題) 素質(zhì)教育的改革目標(biāo),對教師的專業(yè)發(fā)展提出了更高的要求要求教師順應(yīng)素質(zhì)教育改革,并提出了更高的要求主要體現(xiàn)在哪幾個方面（）(本題2.0分)
A、 素質(zhì)教育要求教師具有更高的師德境界
B、 素質(zhì)教育要就教師具有更加
∴(單選題) 能夠用數(shù)學(xué)計算的方法增強信號，降低干擾的濾波器是（）(本題3.0分)
A、 一階低通濾波器
B、 二階低通濾波器
C、 數(shù)字濾波器
D、 一階高通濾波器
莫爾條紋光柵傳感器：[單選] 光柵傳感器利用莫爾條紋來達(dá)到（）
在充分供水條件下，干燥土壤的下滲率（f）隨時間（t）呈（）變化，稱為（）曲線。
車內(nèi)航班需要帶什么文件上機？
志賀菌屬中，下列哪一項不正確（） A、在普通瓊脂平板上生長形成中等大小、半透明的光滑型菌落。 B、K抗原為型特異型抗原。 C、O抗原為群特異性抗原。 D、分解葡萄糖，產(chǎn)酸不產(chǎn)氣。 E、分解乳糖，產(chǎn)酸產(chǎn)氣。
傳模測試時，接收到的信號為（）信號。 PCCPCH RSCP。 RSSI。 DwPTS信號。 ISCP。
包氣帶土壤中所能保持的水分最大量稱為（）。
光柵傳感器利用莫爾條紋來達(dá)到（）
莫爾條紋光柵傳感器：光柵尺位移傳感器---莫爾條紋
光柵尺位移傳感器
本篇作為光柵尺位移傳感器介紹的開篇文章，主要根據(jù)前人的經(jīng)驗，做個簡單介紹，主要包含以下幾點：
光柵尺的結(jié)構(gòu)光柵尺的工作原理莫爾條紋莫爾條紋光電信號質(zhì)量莫爾條紋的特點
光柵尺位移傳感器（光柵尺傳感器）是利用光柵的光學(xué)原理工作的測量反饋裝置。光柵尺經(jīng)常應(yīng)用于數(shù)控機床的閉環(huán)伺服系統(tǒng)中，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(shù)字脈沖，具有檢測范圍大，檢測精度高，響應(yīng)速度快的特點。
光柵尺的結(jié)構(gòu)
光柵尺主要由光源（紅外發(fā)光二極管）、指示光柵（主光柵）、標(biāo)尺光柵（副光柵）、光源接收器以及后續(xù)處理電路組成，如圖1-1.
光柵尺的工作原理
莫爾條紋
莫爾條紋技術(shù)是所有光柵尺測量系統(tǒng)的基礎(chǔ)，光柵測量的基本原理就是將直線或則旋轉(zhuǎn)的莫爾條紋轉(zhuǎn)換為位移量。光柵莫爾條紋的機理有很多解釋，主要歸納為三種：
1、從幾何光學(xué)角度的遮光陰影原理；
2、從衍射光學(xué)角度的衍射干涉原理；
3、從空間拍攝角度的頻譜分析原理。
光柵的基本參數(shù)：（1）柵線寬度，設(shè)為a：（2）縫隙寬度，設(shè)為b；（3）柵距，也叫光柵周期，一般為d，一般取a=b，d=a+b。根據(jù)d的大小不同，又可分為粗光柵和細(xì)光柵。當(dāng)光柵尺的狹縫和標(biāo)尺光柵相互平行，柵線交叉成一個很小的銳角θ，根據(jù)遮光原理，就會形成明暗相間的區(qū)域，當(dāng)狹縫沿著某一方向相對運動時，就會形成沿某一方向運動的條紋，這就是莫爾條紋，如下示意圖1-2，圖1-3
圖1-2 直線光柵莫爾條紋
圖1-2 直線光柵莫爾條紋波形
在柵線相重疊的區(qū)域，光通量為0，在縫隙重疊的地方光通量最大，若僅這樣，光通過兩光柵間后的光能量分布將會是一個三角波。但是，光柵有衍射作用，并且兩光柵間有一定的間隙，以及光源的寬度、狹縫和線寬不等等因素，，那么，實際采集出來的光能量，將會是近似正弦波，如圖1-3.
圖1-3采集的正弦波于同頻三角波對比
那么接收到的理想光能分布為T(s) 滿足下面方程式:
b0
是直流分量，d是柵距，s是狹縫和標(biāo)尺間的相對位移量。
莫爾條紋光電信號質(zhì)量
評價莫爾條紋光電信號質(zhì)量的指標(biāo)主要有：正弦性、正交性、等幅性、穩(wěn)定性和高對比。這里主要闡述正弦性和正交性。
正弦性
正弦性：是指系統(tǒng)中由接收器提取的光電信號輸出的電壓信號波形為正弦波。但是實際的情況并不理想，輸出信號并非沒有噪聲的正弦波，而是在基波的基礎(chǔ)上混合了各次諧波的復(fù)雜波形，外部諧波的引入，將影響電子學(xué)倍頻的能力和系統(tǒng)分辨率。
外部諧波的引入，莫爾條紋接收器輸出的電信號的電壓與橫向X軸的關(guān)系式將加入一個
Δμ(x)
，即
其中：
由于諧波振幅的變頻率等于基頻的整數(shù)倍，因而合成的信號 與標(biāo)尺的位移值不再符合正弦規(guī)律。
正交性
正交性：是指在電子學(xué)倍頻前，通過差分信號輸出的正余弦兩路電信號波形之間的信號相位差為90°，通過調(diào)整示波器的正交顯示，可以顯示出李薩如圖(李沙育圖形)為一個正圓。可是由于機械或接收器位置等誤差因素存在，實際的輸出并非是一個正圓，可能產(chǎn)生的情況如下圖1-4：
圖1-4 李沙育圖形隨兩個輸入信號的頻率、相位、幅度不同，所呈現(xiàn)的不同波形
即存在正交誤差
α
。當(dāng)
α
不大時，最大的插補誤差為
Δ?+≈±α2
；
當(dāng)
Δ?+
和
α
以角度計算時，最大的插補誤差相對值為
Δ?+/A=T3600Δ?+≈(T7200)α
莫爾條紋的特點
1、對應(yīng)關(guān)系
莫爾條紋的移動方向和位移與光柵尺的移動和位移有一一對應(yīng)的關(guān)系，在保持狹縫和標(biāo)定光柵相對夾角不變的情況下，光柵相對移動一個柵距，莫爾條紋就會在其對應(yīng)的方向移動一個條紋間距，根據(jù)這一原理就可以根據(jù)莫爾條紋的變化方向和位移來確定光柵的移動方向和位移；
2、平差效應(yīng)
在光柵的設(shè)計過程中，狹縫的柵線往往是數(shù)十或數(shù)百條柵線，那么光電接收器接收到的莫爾條紋就是這些柵線的平均結(jié)果，那么個別的柵線缺陷對整個測量結(jié)果的影響很小，即莫爾條紋對單個柵線的誤差具有平差效果。莫爾條紋的位置標(biāo)準(zhǔn)差
σx
、單根柵線位置標(biāo)準(zhǔn)差
σ
、莫爾條紋柵線數(shù)n三者之間的關(guān)系可以表示為
σx=σn
3、放大作用
莫爾條紋寬度對對光柵柵距具有放大作用，莫爾條紋的間距為D，光柵間距為b，兩光柵夾角θ，它們之間的關(guān)系為
D=b2sin(θ2)≈bθ
4、存在諧波
由于光源、柵線間距、柵線質(zhì)量等原因，使得信號接收器輸出的電壓并非理想正弦波，它不僅有基波，還有基波頻率整數(shù)倍的諧波。
莫爾條紋的其他應(yīng)用
隨著光學(xué)技術(shù)以及電子產(chǎn)品的發(fā)展，莫爾條紋技術(shù)的到廣泛的應(yīng)用，不僅有測量、機床、國防、航空航海，還有教學(xué)、汽車、機器人等多個領(lǐng)域。主要的測量有位移、運動比較、形貌測量以及莫爾偏析法等等；
光柵測量的優(yōu)點：
①分辨率高，精度高，
②測量范圍大，
③可實現(xiàn)動態(tài)測量、自動化測量和數(shù)字顯示，
④抗干擾能力強，測量速度高。
光柵傳感器：(單選題) 莫爾條紋光柵傳感器的輸出是（）(本題3.0分)A、 數(shù)字脈沖式B、 調(diào)幅式C、 調(diào)頻式試題答案 第3張" title="莫爾條紋光柵傳感器：(單選題) 莫爾條紋光柵傳感器的輸出是（）(本題3.0分)A、 數(shù)字脈沖式B、 調(diào)幅式C、 調(diào)頻式試題答案 第3張-傳感器知識網(wǎng)"/>
莫爾條紋光柵傳感器：芯片吃緊，德州儀器預(yù)計投資300億美元，明年新建4座12寸晶圓廠
關(guān)于光學(xué)的應(yīng)用很多，傳感器在我們?nèi)粘Ｉ钪幸步?jīng)常會用到。什么是光柵傳感器？今天帶來的是光柵傳感器的結(jié)構(gòu)原理及應(yīng)用，下面對光柵傳感器詳細(xì)介紹一下。
首先來看看，什么是光柵傳感器？
光柵傳感器是指利用光柵莫爾條紋原理來測量位移的傳感器。
光柵是由大量等寬等間距的平行狹縫組成的光學(xué)器件。常用的光柵是通過在玻璃板上雕刻大量平行刻線而制成的。刻痕是不透明的部分，兩個刻痕之間的光滑部分可以透光，相當(dāng)于一條縫。精制的光柵在1cm寬度內(nèi)有數(shù)千甚至數(shù)萬個缺口。
這種利用透射光衍射的光柵稱為透射光柵，也有利用兩凹口之間反射光衍射的光柵。例如，在表面刻有許多平行的凹口并帶有金屬層，兩個凹口之間的光滑金屬表面可以反射光線，這種光柵就變成了反射光柵。光柵形成的莫爾條紋具有光學(xué)放大和平均誤差效應(yīng)，可以提高測量精度。
光柵傳感器由四部分組成：直尺光柵、指示光柵、光路系統(tǒng)和測量系統(tǒng)。當(dāng)標(biāo)尺光柵相對于指示光柵移動時，它會形成大致呈正弦曲線分布的明暗莫爾條紋。
這些條紋以光柵的相對速度移動并直接照射在光電元件上。在其輸出端獲得一系列電脈沖。數(shù)字信號輸出通過放大、整形、方向識別和計數(shù)系統(tǒng)產(chǎn)生，直接顯示被測位移。
光柵傳感器的結(jié)構(gòu)
首先，我們來看看光柵傳感器是如何組成的。光柵傳感器的結(jié)構(gòu)由光源、主光柵、指示光柵、通光孔、光電元件組成。下面，小編將對光源、光柵對、通光孔以及受光元件予以介紹。
1、光源：鎢絲燈泡，功率較小，與光電元件配合使用時，轉(zhuǎn)換效率低，使用壽命短。半導(dǎo)體發(fā)光器件，如砷化鎵發(fā)光二極管，可以在該范圍內(nèi)工作，發(fā)射光的峰值波長與硅光電晶體管接近。因此，它們具有高轉(zhuǎn)換效率和快速響應(yīng)速度。
2、光柵對：由等柵距的主光柵和指示光柵組成。主光柵和指示光柵相互重疊，但并不完全重疊。兩條網(wǎng)格線之間會有一個小角度交錯，以獲得莫爾條紋。通常，主光柵是可移動的。它可以獨立移動，也可以隨被測物體移動。其長度取決于測量范圍。指示光柵相對于光電器件固定。
3、通光孔：光孔是發(fā)光體與受光器之間的通路，一般呈條狀，其長度由受光器的排列長度決定，寬度由受光器的大小決定。光接收器。它張貼在指令光柵板上。
4、受光元件：受光元件用于感知主光柵運動時產(chǎn)生的莫爾條紋的運動，從而測量位移。在選擇光敏元件時，必須考慮靈敏度、響應(yīng)時間、光譜特性、穩(wěn)定性和體積等因素。
光柵傳感器選型指南
1、根據(jù)檢測對象及檢測類型確定選型
首先要考慮何種原理的傳感器，需要多方面的因素才能確定。確定選用何種類型的傳感器，再考慮傳感器的具體指標(biāo)。
2、靈敏度的選擇
在線性范圍內(nèi)靈敏度越高越好
3、線性范圍
線性范圍是輸出與輸入成正比的范圍，再次范圍內(nèi)靈敏度保持定值。
4、穩(wěn)定性
5、傳感器在使用一段時間后，其性能保持不變的能力。
在使用傳感器之前應(yīng)對其使用環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，并根據(jù)環(huán)境使用合適的傳感器，或采取適當(dāng)?shù)拇胧p少環(huán)境的影響。
光柵傳感器的原理
在了解了光柵傳感器的組成之后，我們再來看看光柵傳感器的原理是什么。
當(dāng)指示光柵緩慢移動時，傳感器的刻度光柵會產(chǎn)生莫爾條紋。莫爾條紋的特點是它們是按照正弦規(guī)律分布的，這些條紋會呈現(xiàn)明暗。
此外，光柵運動的速度決定了條紋的運動，這些運動會反映在光電元件上。此外，在光柵傳感器的輸出端，會得到一系列電脈沖信號。然后經(jīng)過相應(yīng)的放大、整形等處理，直接顯示出測得的位移值
一般來說，我們理解傳感器會有兩種光路形式，包括透射光柵。這類光柵的光柵線出現(xiàn)在工業(yè)玻璃等透明材料上;還有一種反射光柵，就是這種光柵的光柵。線條出現(xiàn)在金屬頂部，例如不銹鋼，可以強烈反射。
對于光柵傳感器來說，其最大的優(yōu)勢在于量程大、精度高。在應(yīng)用方面，我們了解到，這種類型的傳感器廣泛用于程控和數(shù)控機床，以及三坐標(biāo)測量機構(gòu)。對靜態(tài)和動態(tài)圓角位移和線性位移的測量可以起到很好的效果。此外，它也非常適合機械振動和變形測量等應(yīng)用。
光柵傳感器的應(yīng)用范圍
在了解了光柵傳感器的組成結(jié)構(gòu)以及原理之后，在最后，我們再共同來看看光柵傳感器的應(yīng)用場合有哪些，以方便我們更好地去運用光柵傳感器。
光纖光柵傳感器在其他領(lǐng)域也得到了應(yīng)用，其在很多方面的性能比傳統(tǒng)機電傳感器更穩(wěn)定、更可靠、更準(zhǔn)確。 光纖光柵傳感器可用于傳感和測量應(yīng)力、應(yīng)變或溫度等物理量，具有較高的靈敏度和測量范圍。 通過在光纖的幾個部分寫入不同光柵間距的光纖光柵，可以同時測量幾個部分相應(yīng)的物理量和變化，實現(xiàn)準(zhǔn)分布式光纖傳感。
總之，光纖光柵傳感器的應(yīng)用是一個方興未艾的領(lǐng)域，具有非常廣闊的發(fā)展前景。光柵傳感器通常用作機床定位、長度和角度測量儀器中的測量元件，用于測量速度、加速度、振動等。
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