發布日期：2022-10-09 點擊率：168
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、 數字脈沖式B、 調幅式C、 調頻式試題答案 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、 數字脈沖式B、 調幅式C、 調頻式試題答案 第1張-傳感器知識網"/>
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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、 數字脈沖式
B、 調幅式
C、 調頻式
答案是:標準答案：A
出自
大連工業大學-傳感器與測試技術 大連工業大學
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∴診斷惡性腫瘤的主要依據是: ( )(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
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) 素質教育的改革目標,對教師的專業發展提出了更高的要求要求教師順應素質教育改革,并提出了更高的要求主要體現在哪幾個方面（）(本題2.0分)
A、 素質教育要求教師具有更高的師德境界
B、 素質教育要就教師具有更加
∴(單選題) 能夠用數學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、 數字濾波器
D、 一階高通濾波器
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，產酸不產氣。 E、分解乳糖，產酸產氣。
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到（）
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，主要根據前人的經驗，做個簡單介紹，主要包含以下幾點：
光柵尺的結構光柵尺的工作原理莫爾條紋莫爾條紋光電信號質量莫爾條紋的特點
光柵尺位移傳感器（光柵尺傳感器）是利用光柵的光學原理工作的測量反饋裝置。光柵尺經常應用于數控機床的閉環伺服系統中，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字脈沖，具有檢測范圍大，檢測精度高，響應速度快的特點。
光柵尺的結構
光柵尺主要由光源（紅外發光二極管）、指示光柵（主光柵）、標尺光柵（副光柵）、光源接收器以及后續處理電路組成，如圖1-1.
光柵尺的工作原理
莫爾條紋
莫爾條紋技術是所有光柵尺測量系統的基礎，光柵測量的基本原理就是將直線或則旋轉的莫爾條紋轉換為位移量。光柵莫爾條紋的機理有很多解釋，主要歸納為三種：
1、從幾何光學角度的遮光陰影原理；
2、從衍射光學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：（1）柵線寬度，設為a：（2）縫隙寬度，設為b；（3）柵距，也叫光柵周期，一般為d，一般取a=b，d=a+b。根據d的大小不同，又可分為粗光柵和細光柵。當光柵尺的狹縫和標尺光柵相互平行，柵線交叉成一個很小的銳角θ，根據遮光原理，就會形成明暗相間的區域，當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是狹縫和標尺間的相對位移量。
莫爾條紋光電信號質量
評價莫爾條紋光電信號質量的指標主要有：正弦性、正交性、等幅性、穩定性和高對比。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，而是在基波的基礎上混合了各次諧波的復雜波形，外部諧波的引入，將影響電子學倍頻的能力和系統分辨率。
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倍，因而合成的信號 與標尺的位移值不再符合正弦規律。
正交性
正交性：是指在電子學倍頻前，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，所呈現的不同波形
即存在正交誤差
α
。當
α
不大時，最大的插補誤差為
Δ?+≈±α2
；
當
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、對應關系
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的關系，在保持狹縫和標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的方向移動一個條紋間距，根據這一原理就可以根據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
在光柵的設計過程中，狹縫的柵線往往是數十或數百條柵線，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果，那么個別的柵線缺陷對整個測量結果的影響很小，即莫爾條紋對單個柵線的誤差具有平差效果。莫爾條紋的位置標準差
σx
、單根柵線位置標準差
σ
、莫爾條紋柵線數n三者之間的關系可以表示為
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，它們之間的關系為
D=b2sin(θ2)≈bθ
4、存在諧波
由于光源、柵線間距、柵線質量等原因，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，還有基波頻率整數倍的諧波。
莫爾條紋的其他應用
隨著光學技術以及電子產品的發展，莫爾條紋技術的到廣泛的應用，不僅有測量、機床、國防、航空航海，還有教學、汽車、機器人等多個領域。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；
光柵測量的優點：
①分辨率高，精度高，
②測量范圍大，
③可實現動態測量、自動化測量和數字顯示，
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、 數字脈沖式B、 調幅式C、 調頻式試題答案 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、 數字脈沖式B、 調幅式C、 調頻式試題答案 第3張-傳感器知識網"/>
關于光學的應用很多，傳感器在我們日常生活中也經常會用到。什么是光柵傳感器？今天帶來的是光柵傳感器的結構原理及應用，下面對光柵傳感器詳細介紹一下。
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，相當于一條縫。精制的光柵在1cm寬度內有數千甚至數萬個缺口。
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放大和平均誤差效應，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、光路系統和測量系統。當標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。數字信號輸出通過放大、整形、方向識別和計數系統產生，直接顯示被測位移。
光柵傳感器的結構
首先，我們來看看光柵傳感器是如何組成的。光柵傳感器的結構由光源、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，轉換效率低，使用壽命短。半導體發光器件，如砷化鎵發光二極管，可以在該范圍內工作，發射光的峰值波長與硅光電晶體管接近。因此，它們具有高轉換效率和快速響應速度。
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、響應時間、光譜特性、穩定性和體積等因素。
光柵傳感器選型指南
1、根據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。
2、靈敏度的選擇
在線性范圍內靈敏度越高越好
3、線性范圍
線性范圍是輸出與輸入成正比的范圍，再次范圍內靈敏度保持定值。
4、穩定性
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對其使用環境進行調查，并根據環境使用合適的傳感器，或采取適當的措施減少環境的影響。
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。
當指示光柵緩慢移動時，傳感器的刻度光柵會產生莫爾條紋。莫爾條紋的特點是它們是按照正弦規律分布的，這些條紋會呈現明暗。
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。然后經過相應的放大、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在工業玻璃等透明材料上;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，其最大的優勢在于量程大、精度高。在應用方面，我們了解到，這種類型的傳感器廣泛用于程控和數控機床，以及三坐標測量機構。對靜態和動態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用。
光柵傳感器的應用范圍
在了解了光柵傳感器的組成結構以及原理之后，在最后，我們再共同來看看光柵傳感器的應用場合有哪些，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域也得到了應用，其在很多方面的性能比傳統機電傳感器更穩定、更可靠、更準確。 光纖光柵傳感器可用于傳感和測量應力、應變或溫度等物理量，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的物理量和變化，實現準分布式光纖傳感。
總之，光纖光柵傳感器的應用是一個方興未艾的領域，具有非常廣闊的發展前景。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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