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拉線位移傳感器 ——光柵傳感器的應用及選型指南

光柵傳感器由標尺光柵、指示光柵、光路系統和測量系統四部分組成。標尺光柵相對于指示光柵移動時，便形成大致按正弦規律分布的明暗相間的疊柵條紋。

這些條紋以光柵的相對運動速度移動，并直接照射到光電元件上，在它們的輸出端得到一串電脈沖，通過放大、整形、辨向和計數系統產生數字信號輸出，直接顯示被測的位移量。

光柵傳感器的應用

由于光柵傳感器測量精度高、動態測量范圍廣、可進行無接觸測量、易實現系統的自動化和數字化，因而在機械工業中得到了廣泛的應用。

光柵式傳感器在航空航天器及船舶中的應用

先進的復合材料抗疲勞、抗腐蝕性能較好，而且可以減輕船體或航天器的重量，對于快速航運或飛行具有重要意義，因此復合材料越來越多地被用于制造航空航海工具（如飛機的機翼）。

光柵式傳感器在民用工程結構中的應用

民用工程的結構監測是光纖光柵傳感器活躍的領域。對于橋梁、礦井、隧道、大壩、建筑物等來說，通過測量上述結構的應變分布，可以預知結構局部的載荷及狀況，方便進行維護和狀況監測。

光柵式傳感器在電力工業中的應用

光纖光柵傳感器因不受電磁場干擾和可實現長距離低損耗傳輸，從而成為電力工業應用的理想選擇。電線的載重量、變壓器繞線的溫度、大電流等都可利用光纖光柵傳感器測量。

光柵式傳感器在醫學中的應用

醫學中用的傳感器多為電子傳感器，它對許多內科手術是不適用的，尤其是在高微波（輻射）頻率、超聲波場或激光輻射的過高熱治療中。由于電子傳感器中的金屬導體很容易受電流、電壓等電磁場的干擾而引起傳感頭或腫瘤周圍的熱效應，這樣會導致錯誤讀數。

光柵式傳感器在我國高鐵運行技術中的應用

我們平時搭乘列車，有時會覺得震動很大，乘車不舒服，這就是列車車輪出現了扁疤或者多邊形。扁疤雖然只有幾微米，但因為高鐵運行速度快，卻會對高鐵產生很大震動。而傳感器的作用，就是發現列車哪些地方出現了扁疤。

光柵傳感器在數控機床上的應用

光柵式傳感器作為數控機床直線軸的位置檢測元件，相當于人的“眼睛”，就是“監視”該直線軸在執行數控系統的移動指令后，該直線軸是否真的準確地運行到數控系統指令所要求的位置。

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。