数 字 式 传 感 器
传感器的分类(频率式和数字式)
第5章 频率式和数字式传感器 5.2.2
1. 接触式码盘
图5-3（a）为一个四位接触式码盘。 涂黑部分为导电区， 输出为“1”，空白部分为不导电区，输出为“0”。 所有导电部 分连在一起，接高电位。 图示码盘共有四圈码道，在每圈码道 上都有一个电刷，电刷经电阻接地。 当码盘与被测物转轴一起 转动时，电刷上出现的电位对应一定的数码。若有n条码道， 则角度分辨率为
第5章 频率式和数字式传感器
第5章 频率式和数字式传感器
5.1 振弦式频率传感器 5.2 数字编码器 5.3 感应同步器 5.4 磁栅传感器 5.5 光栅传感器 5.6 容栅传感器 5.7 球同步器(球栅)
第5章 频率式和数字式传感器
5.1 振弦式频率传感器
5.1.1 振弦式频率传感器的结构原理
振弦式传感器是以被拉紧了的细弦作为敏感元件， 其结构
节距为W（标准为2 mm）， 机械位移x
2 x， 其总感应电动势e与两尺的相对位移x关系为
W
e
kU
m
sin(t
)
kU
m
sin(t
2π W
x)
（5-3）
第5章 频率式和数字式传感器 2. 鉴幅型 如果给滑尺的正、余弦绕组以同频、 同相但不等幅的电
压激磁时， 则可根据感应电势的幅值来鉴别位移量，称为鉴 幅型。 正、余弦同时激磁时的总感应电势为
360 Q 2n
（5-2）
第5章 频率式和数字式传感器
图5-3 码盘式转角（a） 接触式8421码盘； （b） 接触式格雷码盘；（c) 光电式角编码器
第5章 频率式和数字式传感器 2. 光电式码盘
光电式码盘亦称脉冲式角度—数字编码器， 其结构示意图 如图5-3（c）所示。 在一个圆盘上按码道开有相等角距的缝 隙， 在码道上分为透明区和不透明区 ， 分别代表“1”和 “0”， 相当于接触式码盘的导电区和不导电区。 在开缝圆盘 两边分别安装光源及光敏元件， 相当于接触式码盘的电源和 电刷。 其测量方法与接触式码盘相似。
数字式传感器及应用
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电磁编码器的基本结构
电磁式编码器 由于精度高， 寿命长，工作 可靠，对环境 条件要求较低， 但成本较高。
1—磁鼓 2—气隙 3—磁敏传感部件 4—磁敏电阻
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10.2.4 脉冲盘式数字传感器
• 脉冲盘式编码器又称为增量编码器。增量编码器一般只有3个码道，它不能直接产生编码输出，故它不具有 绝对码盘码的含义，这是脉冲盘式编码器与绝对编码器的不同之处。
• 感应同步器是应用电磁感应定律把位移量转换成电量的传感器。它的基本结构由两个平面矩形线圈组成， 它们相当于变压器的初、次级绕组，通过这两个绕组间的互感值随位置变化来检测位移量。
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1.载流线圈所产生的磁场
矩形载流线圈中通过直流电流I时的磁场分布示意图
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辨 向 电 路
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3.细分技术
• 为了提高分辨力，可以采用增加刻线密度的方法来减少栅距，但这种方法受到制造工艺或成本的限制。另 一种方法是采用细分技术，可以在不增加刻线数的情况下提高光栅的分辨力，在光栅每移动一个栅距，莫 尔条纹变化一周时，不只输出一个脉冲，而是输出均匀分布的n个脉冲，从而使分辨力提高到W/n。由于细 分后计数脉冲的频率提高了，因此细分又叫做倍频。
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脉冲盘式编码器示意图
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2.旋转方向的判别
• 码盘无论正转还是反转，计数器每次反映的都是相对于上次角度的增量，故这种测量称为增量法。
(整理)数字式传感器
数字式传感器随着科学技术的发展，目前在工业、农业、医学、宇航、商业等领域中已广泛使用各种数字显示的非电量检测装置。
在机械制造工业中应用得比较成熟的是光栅、磁栅、感应同步器等为传感元件的数字测量仪器。
这些数字式测量仪器具有检测精度高、寿命长、抗干扰能力强、使用方便等忧点，这将在本章中予以叙述。
一、转角—数字式传感器1．光电脉冲盘式转角—数字转换器光电脉冲盘式转角—数字转换转是将转动物体的转角换成电脉冲的变换器。
它的结构形式如图1所示。
它由光源、转动圆盘、透镜、光敏元件及有关电路组成。
在转动圆盘边缘上开等角距的孔或采用光栅均可，视测量对象和要求而定。
开孔一般数量较少，精度较低。
对测量精度要求较高者，则采用光栅。
将圆盘安装在被测物体的转轴上，使其与被测物体一起转动。
光源发出的光经圆盘的孔或光栅透过，被光敏元件接收。
当圆盘转动时光源发出的光就经圆盘遮挡交替地照射到光敏元件上，经放大整形后，就有一个个脉冲输出。
转动角度越大，产生的脉冲个数越多。
经过计算脉冲个数，可测得转角的大小；经过电路的适当变换亦可测量转动物体的转速。
2．磁电式转角—数字转换器磁电式转角—数字转换器的结构如图2(a)所示。
此种结构形式多用于转速测量。
转子和定子均用工业纯铁做成，在它们的圆形端面上均匀地铣出等角距的槽子，使其成为齿状，如图2（b）所示。
在测量时，将转轴1与被测物转轴相连接，因而被测物就带动转子2转动。
当转子与定子的齿凸凸相对时，气隙最小，磁通最大；当转子与定子的齿凸凹相对时，气隙最大，磁通最小。
这样定子不动而转子转动时，磁通就周期性地变化，从而在线圈6中感应出近似正弦波的电压信号。
该信号经整形后可变为脉冲输出。
输出脉冲的频率为Nnf60式中N为定子和转子端面的齿数，n为被测物体的转速。
当测得输出电脉冲频率f后，根据已知的N，可以求得转速n ，从而达到测量的目的。
3。
码盘式转角—数字转换器（1）接触式码盘如图3所示为一个四位接触式码盘。
传感器与检测技术-数字量传感器及应用
v⑸莫尔条纹移过的条纹数等于光栅移过的栅线数
图8-7 光栅位移与光强关系
8.1.3. 光栅式传感器的测 量电路
v1.光电转换 v光电转换装置（光栅读数头）主要由主光栅、指
示光栅、光路系统和光电元件等组成，如图8-8 所示。
图8-6 光栅与莫尔条纹示意图（θ≠0）
2.莫尔条纹的特点
v⑴放大作用 由式8-1可知，θ越小，B越大，这 相当于把栅距W放大大了1/θ倍。例如θ=0.1°， 则1/θ≈573，即莫尔条纹宽度B是栅距W的 573倍，相当于把栅距放大了573倍，说明光栅 具有位移放大作用，从而提高了测量的灵敏度。
v
（8-5）
v 当反向运动时，定尺输出的总感应电动势为
v
（8-6）
⑵鉴幅型
8.3.2 旋转式感应同步 器（圆感应同步器）
图8-21 旋转式感应同步器定子和转子
8.3.3 感应同步器位移 测量系统
8.4 频率式数字传感器
v频率式传感器体积小、重量轻、分辨率高，由于 传输的信号是一列脉冲信号，所以具有数字化技 术的许多优点，是传感器技术发展的方向之一 。
2.旋转方向的判别
图8-16 辨向原理
8.3 感应同步器
v感应同步器是20世纪60年代末发展起来的一种 高精度位移（直线位移、角位移）传感器。按其 用途可分为两大类：(1) 测量直线位移的线位移 感应同步器；(2) 测量角位移的圆盘感应同步器。 直线式感应同步器广泛应用于坐标镗床、坐标铣 床及其它机床的定位、数控和数显。旋转式感应 同步器常用于精密机床或测量仪器的分度装置等， 也用于雷达天线定位跟踪。
数字式防爆传感器精度等级标准
数字式防爆传感器的精度等级标准因传感器类型而异。
一般来说，对于扩散硅压阻式传感器，其测量精度等级标准为0.02、0.05、0.1、0.2、0.5%FS+1.5mv，而电容式传感器的精度等级标准为优于0.1%FS+1mv。
对于数字式防爆温度传感器，其精度等级标准为±（0.1+L/25）%℃（L为传感器与仪表间配线长度）。
对于数字式防爆湿度传感器，其精度等级标准为湿度分辨率≥0.1%相对湿度，示值漂移量≤2%RH/次，质量变化≤1mg。
建议根据需求选择合适的产品。
如需获取具体产品信息，可以查阅对应产品说明书或咨询相关技术人员。
数字式位置传感器工作原理
数字式位置传感器工作原理宝子，今天咱们来唠唠数字式位置传感器这个超有趣的小玩意儿的工作原理哈。
你看啊，数字式位置传感器呢，就像是一个特别聪明的小侦探，它的任务就是搞清楚某个东西在啥位置。
比如说，在一个自动化的生产线上，它得知道那些小零件都跑到哪儿去了，这可关系到整个生产线能不能顺利运转呢。
那它是怎么做到的呢？咱先从一种常见的类型说起，光电式数字位置传感器。
想象一下啊，这个传感器就像一个有着超级视力的小精灵。
它有一个发光的部分和一个接收光线的部分。
当有物体在它的检测范围内的时候呢，光线就会被挡住或者反射啥的。
如果光线被挡住了，接收光线的那部分就会发现，“光没了呢！”然后它就会根据这个变化产生一个电信号。
这个电信号可不是随随便便的，它可是按照一定的数字规则来的哦。
就像是它在偷偷地跟控制中心说：“老大，这儿有个东西挡着我了，我给你发个暗号，这个暗号就是代表这个东西在这个位置啦。
”再说说磁式数字位置传感器吧。
这个就更酷了。
它就像是一个能感受到磁场魔法的小魔法师。
它周围有磁场，当有磁性的物体靠近的时候呢，磁场就会发生变化。
这个传感器就能敏锐地察觉到这种变化，然后把这种磁场的变化转化成数字信号。
就好像是它在说：“哟呵，有个带着磁场的家伙来了，我能感觉到它的魔力，我得赶紧把这个消息用数字的方式告诉大家。
”你看，这是不是很神奇呢？还有一种电容式的数字位置传感器呢。
它就像是一个对电场变化特别敏感的小机灵鬼。
它通过检测电容的变化来确定物体的位置。
你可以把它想象成一个小电容世界里的观察者。
当有物体靠近的时候，电容的数值就会改变。
这个小机灵鬼就会立刻捕捉到这个变化，然后把它变成数字信号。
就好像在欢呼：“哇，电容变啦，肯定是有东西来啦，我得把这个位置信息用数字传达出去。
”这些数字式位置传感器产生的数字信号可不得了。
它们就像是一种特殊的语言，被送到控制系统那里。
控制系统就像一个大老板，它能看懂这些数字语言，然后根据这些信息来决定下一步该怎么做。
数字式传感器与模拟式传感器的区别
数字式传感器与模拟式传感器的区别数字式传感器的性能区别于模拟式汽车衡，主要有以下几点：(1)解决模拟式传感器信号弱的问题模拟式传感器的输出信号最大一般在几十毫伏，最低时只有百万分之几毫伏。
在电缆传输这些弱信号过程中，很容易受到干扰，从而造成系统工作不稳定或计量性能降低。
而数字式传感器的输出信号均在3～4V左右，其抗干扰能力远大于模拟信号的百万倍。
(2)解决射频干扰问题模拟式称重传感器的低电压信号极易受到电子干扰及其它天线电信号的干扰，而数字式称重传感器在设计时已考虑到这些抗干扰能力，它们可以在高干扰区域，并保证计量性能。
(3)解决防潮、防腐问题数字式传感器采用100%不锈钢焊接壳体。
密封、防水、防潮湿、防腐蚀，适用于各种恶劣工作环境，计量性能不受任何影响，防护等级达到IP68。
(4)解决防雷击问题数字式传感器具有防雷击和大电流放电能力，在室外安装使用时，这一点尤其重要。
METTLER-TOLEDO数字式汽车衡系统通过美国权威机构Lightning Technologies，INC的雷击测试。
(5)解决偏载/温度影响问题数字式称重传感器能自动补偿和调整因偏载和温度变化而产生影响。
(6)解决时间效应—蠕变问题当负荷时间加在-称重传感器上时，其输出常有较大变化，数字式称重传感器通过内部微处理器里的软件，自动补偿了蠕变。
(7)数字式汽车衡称重精度、稳定性和可靠性更高，减少模拟式汽车衡经常引起的误差由于经校正后的称重数据是以数字形式存储在每个传感器内部的，因此就减少了模拟信号引起的积累误差。
这些误差通常都是由于模拟信号在传输过程中由接头、接线排(端子)、电位器、开关及长电缆等因素造成的。
数字式称重传感器的补偿/修正参数存储在传感器内部的永久性存储器中，因此，省掉了开关/电位器等元器件。
(8)具有自诊断功能数字式传感器具有自诊断功能。
它不断对内部工作状况进行检测，当检测到出现故障时，会发出错误代码，这就大大降低了漏检故障的可能性，这也是模拟式称重传感器无法做到的。
数字式传感器
莫尔条纹
图 10-17 光栅的莫尔条纹 （a） 光栅 （b） 莫尔条纹 1-主光栅 2-指示光栅
当夹角θ很小时，B >> W，即莫尔条纹具有放大作 用，读出莫尔条纹的数目比读刻线数便利的多。 根据光栅栅距的位移和莫尔条纹位移的对应关系， 通过测量莫尔条纹移过的距离，就可以测出小于 光栅栅距的微位移量。 由于莫尔条纹是由光栅的大量刻线共同形成的， 光电元件接收的光信号是进人指示光栅视场的线 纹数的综合平均结果。若某个光栅有局部误差或 短周期误差，由于平均效应，其影响将大大减弱。 并削弱长周期误差。 此外，由于θ角可以调节，从而可以根据需要来调 节条纹宽度，这给实际应用带来了方便。
目前构成频率式传感器最简单的方法有两种： 一种是利用电子振荡器的原理，只要使振 荡电路中某个部分由于被测量的变化而改 变，就可改变振荡器的振荡频率。典型例 子如改变LRC振荡电路中的电容，电感或 电阻；另一种方法是利用机械振动系统， 通过其固有振动频率的变化来反映被测参 数的值。
振弦式频率传感器
ec KU m sin t cos
当正弦绕组单独激磁时，感应电势为
es KU m cos t sin
正、余弦绕组同时激磁时，根据叠加原理， 总感应电势为
e ec es KU m sin t cos KU m cos t sin
K U m cos t K U m cos t 2x / W2
振弦的自振频率f0取决于它的长度l、材料密度ρ和内应力σ，可用下式表示：
1 f0 / 2l
图10-24激振方式原理框图 （a）连续激励方式 （b）间断激励方式
图10-25振弦式力传感器 1、5—振弦；2—支座；3、11—激励； 4—柱体；10、9—拾振器；7—弹性模片 8、10—放大\震荡电路；12—混频器； 13 —滤波整形电路
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１１.１ 数 字 编 码 器
• １１.１.２ 数字式编码器的工作原理及应用
• 下面以光电式编码器为例来说明数字式编码器的工作 原理及应用。
• 光电式编码器是用光电方法将转角和位移转换为各种 代 码 形 式 的 数 字 脉 冲 传 感 器 。 表１１ －１ 所 示 为 光 电 式 编码器按其构造和数字脉冲的性质进行的分类。
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１１.２ 光 栅 式 传 感 器
• １１.２.１ 光栅的结构和类型
• 光栅主要由标尺光栅和光栅读数头两部分组成。通常 标 尺 光 栅 固 定 在 活 动 部 件 上 ， 如 机床 的 工 作 台 或 丝 杠 上。光栅读数头则安装在固定部件上，如机床的底座 上 。 当 活 动 部 件 移 动时 ， 读 数 头 和 标 尺 光 栅 也 就 随 之 做 相对的移动。
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１１.１ 数 字 编 码 器
• （ ２） 绝 对 式 光 电 编 码 器 的 主 要 技 术 指 标 • 绝对式光电编码器有如下主要技术指标： • ①分辨率。分辨率指每转一周所能产生的脉冲数。由
于 刻 线 和 偏 心 误 差 的 限 制 ， 码 盘的 图 案 不 能 过 细 ， 一 般 线 宽 ２０ ～ ３０ μｍ。 进 一 步 提 高 分 辨 率 可 采 用 电 子 细 分 的 方 法 ， 现 已 经达 到 １００ 倍 细 分 的 水 平 。 • ②输出信号的电特性。表示输出信号的形式（代码形 式 、 输 出 波 形 ） 和 信 号 电 平 以 及电 源 要 求 等 参 数 称 为 输 出信号的电特性。 • ③频率特性。频率特性是对高速转动的响应能力，取 决 于 光 敏 器 件 的 响 应 和 负 载 电 阻以 及 转 子 的 机 械 惯 量 。 一 般 的 响 应 频 率 为 ３０ ～８０ ｋＨｚ， 最 高 可 达 １００ ｋ Ｈｚ。
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１１.１ 数 字 编 码 器
• 在进行直线距离测量时，通常把它装到伺服电动机轴 上 ， 伺 服 电 动 机 又 与 滚 珠 丝 杠 相连 ， 当 伺 服 电 动 机 转 动 时，由滚珠丝杠带动工作台或刀具移动，这时编码器 的 转 角 对 应 直 线移 动 部 件 的 移 动 量 ， 因 此 ， 可 根 据 伺 服 电 动 机 和 丝 杠 的 转 动 以 及 丝 杠 的 导 程 来 计 算 移 动 部 件的 位置。光电编码器的典型应用产品是轴环式数显表， 它 是 一 个 将 光 电 编 码 器 与 数 字 电 路 装在 一 起 的 数 字 式 转 角 测 量 仪 表 ， 其 外 形 如 图 １１ －４ 所 示 。 它 适 用 于 车 床 、 铣 床 等 中 小 型 机 床的 进 给 量 和 位 移 量 的 显 示 。
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１１.１ 数 字 编 码 器
• １.增 量 式 光 电 编 码 器 • （ １） 增 量 式 光 电 编 码 器 的 结 构 与 原 理 • 增 量 式 光 电 编 码 器 的 结 构 如 图 １１ －１ 所 示 。 在 它 的 编
码 盘 边 缘 等 间 隔 地 制 出 ｎ 个 透 光槽 。 发 光 二 极 管 （ ＬＥ Ｄ） 发 出 的 光 透 过 槽 孔 被光 敏 二 极 管 所 接 收 。 当 码 盘 转 过 １／ ｎ 圈 时 ， 光敏 元 件 即 发 出 一 个 计 数 脉 冲 ， 计 数 器 对 脉 冲 的个 数 进 行 加 减 增 量 计 数 ， 从 而 判 断 编 码 盘 旋 转 • 的 相 对 角 度 。 为 了 得 到 编 码 器 转 动 的 绝 对 位置 ， 还 需 设 置 一 个 基 准 点 ， 如 图 １１ － １ 中 的“ 零 位 标 记 槽 ” 。 为 了 判 断 编 码 盘 转 动 的 方 向 ，实 际 上 设 置 了 两 套 光 电 元 件 ， 如 图 １１ － １ 中 的正 弦 信 号 接 收 器 和 余 弦 信 号 接 收 器 ， 其 辨 向 原理 及 细 分 电 路 将 在 本 章 １１.２ 节 中 所 述 。
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１１.１ 数 字 编 码 器
• ２.增 量 式 编 码 器 • 增量式编码器测量输出的是当前状态与前一状态的差
值 ， 即 增 量 值 。 它 通 常 是 以 脉 冲 数字 形 式 输 出 ， 然 后 用 计数器计取脉冲数。因此它需要规定一个脉冲当量， 即 一 个 脉 冲 所 代 表的 被 测 物 理 量 的 值 ， 同 时 它 还 要 确 定 一个零位标志，即测量的起始点标志。这样，被测量 就等 于 当 量 值 乘 以 自 零 位 标 志 开 始 的 计 数 值 ， 其 分 辨 力 即 为 脉 冲 当 量 值 。 例 如 ， 用 增 量 式 光 电编 码 器 或 光 栅 测 量 直 线 位 移 ， 若 当 量 值 为 ０.０１ ｍｍ， 计 数 值 为 ２００ 时 ， 则 位 移 为 ２.００ ｍｍ，分 辨 力 为 ０.０１ ｍｍ。 增 量 式 测量的缺点是：一旦中途断电，将无法得知运动部件 的 绝 对位 置 。
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１１.１ 数 字 编 码 器
• （ ２） 增 量 式 光 电 编 码 器 的 应 用 • 增 量 式 光 电 编 码 器 除 了 可 以 测 量 角 位 移外 ， 还 可 以 通 过
测 量 光 电 脉 冲 的 频 率 ， 进 而 用来 测 量 转 速 。 如 果 通 过 机 械装置，将直线位移转换成角位移，还可以用来测量 直 线 位 移 。 最简 单 的 方 法 是 采 用 齿 轮 － 齿 条 或 滚 珠 螺 母 － 丝 杆 机 械 系 统 。 这 种 测 量 方 法 测 量 直 线 位 移 的 精度 与 机械式直线－旋转转换器的精度有关。
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１１.１ 数 字 编 码 器
• 为 了 避 免 这 种 误 差 ， 可 采 用 格 雷 码 （ Ｇｒａｙ ｃｏｄｅ） 图 案 的 编 码 盘 ， 表 １１ － ２ 给 出 了 格 雷码 和 自 然 二 进 制 码 的 比 较 。 由 表 １１ －２ 可 以 看 出 ， 格 雷 码 具 有 代 码 从 任 何 值 转 换 到 相 邻 值 时字 节 各 位 数 中 仅 有 一 位 发 生 状 态 变化的特点；而自然二进制码则不同，代码经常有 ２ ～３ 位甚 至 ４ 位 数 值 同 时 变 化 的 情 况 。 这 样 ， 采 用 格 雷 码 的 方 法 即 使 发 生 前 述 的 错 移 ， 由 于 它 在 进位 时 相 邻 界面图案的转换仅仅发生一个最小量化单位（最小分 辨 率 ） 的 改 变 ， 因 而 不 会 产生 粗 大 误 差 。 这 种 编 码 方 法 称作单位距离性码，是常采用的方法。
• 标尺光栅和光栅读数头中的指示光栅构成光栅尺，如 图 １１ －６ 所 示 ， 其 中 长 的 一 块 为 标尺 光 栅 ， 短 的 一 块 为指示光栅。
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１１.２ 光 栅 式 传 感 器
• ２.光 栅 读 数 头 • 光 栅 读 数 头 由 光 源 、 透 镜 、 标 尺 光 栅 、指 示 光 栅 、 光 敏
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１１.１ 数 字 编 码 器
• ２.绝 对 式 光 电 编 码 器 • （ １） 绝 对 式 光 电 编 码 器 的 结 构 与 原 理 • 绝对式光电编码器的核心部件是编码盘，编码盘由透
明 区 及 不 透 明 区 组 成 。 这 些 透 明 区及 不 透 明 区 按 一 定 编 码 构 成 ， 编 码 盘 上 码 道 的 条 数 就 是 数 码 的 位 数 。 图 １１ －２ （ ａ） 所 示 为一 个 四 位 自 然 二 进 制 编 码 器 的 编 码 盘 。 若 涂 黑 部 分 为 不 透 明 区 ， 输 出 为 “ １” ， 则 空 白 部 分为 透 明 区 ， 输 出 为 “ ０” ， 它 有 四 条 码 道 ， 对 应 每 一 条 码 道 有 一 个 光 电 元 件 来 接 收 透 过 编 码盘 的 光 线 。 当 编 码 盘 与被测物转轴一起转动时，若采用ｎ位编码盘，则能 分辨的角度为
第 １１ 章 数 字 式 传 感 器
• １１.１ 数 字 编 码 器 • １１.２ 光 栅 式 传 感 器 • １１.３ 感 应 同 步 器 • １１.４ 频 率 输 出 式 数 字 传 感 器
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１１.１ 数 字 编 码 器
• １１.１.１ 数字式编码器的输出形式
• １.绝 对 式 编 码 器 • 绝对式编码器是按位移量直接进行编码的转换器，其
精 度 大 于 １％。 它 的 结 构 和 原 理 可分 为 接 触 式 、 光 电 式 和电磁式。绝对式编码器将被测点的绝对位置转换为 二 进 制 的 数 字 编 码输 出 ， 即 便 中 途 断 电 ， 重 新 上 电 后 也 能读出当前位置的数据。显然，若要求的分辨力越高、 量程越大，二进制的数位就越多，结构就越复杂。
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１１.１ 数 字 编 码 器
• ④使用特性。使用特性包括器件的几何尺寸和环境温 度 。 通 常 采 用 光 敏 元 件 温 度 差 分补 偿 的 方 法 ， 其 温 度 范 围 可 达 －５ ℃ ～ ＋５０ ℃。 外 形 尺 寸 由 φ３０ ～ φ２００ ｍ ｍ 不 等 ， 随 分 辨 率提 高 而 加 大 。
元 件 和 驱 动 电 路 组 成 ， 如 图 １１ －７ （ ａ） 所 示 。 光 栅 读 数 头 的 光 源 一 般 采 用白 炽 灯 。 白 炽 灯 发 出 的 光 线 经 过 透镜后变成平行光束，照射在光栅尺上。由于光敏元 件 输 出的 电 压 信 号 比 较 微 弱 ， 因 此 ， 必 须 先 将 该 电 压 信 号 进 行 放 大 ， 以 避 免 在 传 输 过 程 中 被 多 种 干扰 信 号 所 淹 没、覆盖而造成失真。驱动电路的功能就是实现对光 敏 元 件 输 出 信 号 进 行 功 率 放大 和 电 压 放 大 。 • 按光路分，光栅读数头的结构形式除了垂直入射式外， 常 见 的 还 有 分 光 读 数 头 、 反 射 读数 头 等 ， 它 们 的 结 构 如 图 １１ －７ （ ｂ） 、 图 １１ －７ （ ｃ） 所 示 。