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测量光栅非接触测量原理

在精密测量领域,测量光栅是一位隐藏的“大佬”,尤其在非接触式测量中,它以高精度、稳定性强、不受机械磨损影响的优势,成为高端位移测量系统的首选。今天,我们就带大家深入浅出地了解一下:测量光栅非接触测量的核心原理

一、什么是“测量光栅”?

简单来说,测量光栅是一种通过光学干涉或光强调制原理,将物体的位移变化转化为光信号,从而实现高精度位移测量的器件。它通常由**固定光栅(参考栅)移动光栅(测量栅)**组成,配合光源和接收系统,实现对位移的实时感知。

二、非接触测量,靠的是什么?

传统机械测量方式难以避免“接触带来的误差”,而测量光栅通过光与光栅的相互作用,实现了真正意义上的非接触测量

核心原理:光栅莫尔条纹效应

当两块细密的光栅(固定+移动)在平行状态下发生微小相对位移时,会出现周期性的明暗条纹,这就是我们常说的莫尔条纹

这些条纹的移动速度与被测物体的位移呈线性关系。通过高灵敏度的光电传感器将条纹转化为电信号,系统便可精确计算出物体的移动距离和方向

三、关键优势有哪些?

非接触:无物理摩擦,测量更持久、精度更稳定;

高分辨率:纳米级甚至更高的分辨率轻松拿捏;

响应快:适用于动态场景,比如机床、半导体、航天制造等;

抗干扰强:光学系统不易受磁、电干扰影响,可靠性更高。

四、应用场景全景图

无论是CNC精密机床的位移反馈,还是光刻机中晶圆的纳米级定位,亦或是3D测量仪、坐标测量机(CMM),测量光栅早已成为工业4.0下的“智慧眼睛”。

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