CN216115868U - 一种反射式光栅传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种反射式光栅传感器，所述反射式光栅传感器包括反射板、设置在反射板上方的固定板、设置在固定板上方的光源和检测板，所述反射板上设置有反射光栅，所述固定板上设置有透光光栅，所述检测板上设置有光电元件，所述反射光栅与透光光栅的间距相同，所述固定板与反射板的上表面相互平行，所述反射光栅与透光光栅不平行，所述光源设置在反射光栅的侧方，所述光源发出的光线的直射到反射光栅上，所述光源的发出的光线经过反射光栅反射后穿过透光光栅抵达检测板，所述光源所产生光照波长与光电元件接收波长相同。能够提高灵敏度和提升响应速度的效果。

Description

一种反射式光栅传感器

技术领域

本实用新型涉及一种传感器结构，尤其涉及一种反射式光栅传感器。

背景技术

光栅传感器是一种运用莫尔条纹现象检测相对位移的传感器，莫尔条纹是光栅位移精密测量的基础，在实际应用中由两个空间频率相近的周期性光栅图形叠加而形成的光学条纹就是莫尔条纹，可以由遮光效应、衍射效应和干涉效应等多种原理产生。莫尔条纹的科学含义是指两个周期性结构图案重叠时所产生的差频或拍频图案，例如两个周期相同的光栅以一个小角度相互倾斜重叠后所产生的莫尔条纹，现代光栅是用精密的刻画机在玻璃或金属片上刻划而成的，光栅相邻刻划之间的距离称为光栅栅距，亦称光栅节距或光栅常数，光栅栅距是位移测量的基准。

莫尔条纹应用最广泛的领域是光栅位移测量，根据莫尔条纹原理可以实现直线位移和角位移的静态、动态测量，基于莫尔条纹数量与位移的关系实现精密位移测量，能够满足接触、非接触、小量程、大量程、一维、多维等各种需求的测量与控制反馈，广泛应用在程控、数控机床和三坐标测量机、精密测量与定位、超精密加工、微电子IC 制造、地震预测、质量检测、纳米材料、机器人、MEMS、振动检测等众多领域。

目前的精密测量领域经常采用光栅精密测距透射式传感器，这一部件目前还存在结构复杂，安装要求高，测量量程小等问题。

实用新型内容

鉴于目前光栅传感器存在的上述不足，本实用新型提供一种反射式光栅传感器，能够提高灵敏度和提升响应速度的效果。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种反射式光栅传感器，所述反射式光栅传感器包括反射板、设置在反射板上方的固定板、设置在固定板上方的光源和检测板，所述反射板上设置有反射光栅，所述固定板上设置有透光光栅，所述检测板上设置有光电元件，所述反射光栅与透光光栅的间距相同，所述固定板与反射板的上表面相互平行，所述反射光栅与透光光栅不平行，所述光源设置在反射光栅的侧方，所述光源发出的光线的直射到反射光栅上，所述光源的发出的光线经过反射光栅反射后穿过透光光栅抵达检测板，所述光源所产生光照波长与光电元件接收波长相同或接近。

依照本实用新型的一个方面，所述光电元件为光敏元件，所述光电元件均匀密布在检测板的底部。

依照本实用新型的一个方面，所述反射板的长度宽于固定板的长度，所述反射板相对其他部件可发生相对位移。

依照本实用新型的一个方面，所述反射光栅与透光光栅的刻线密度为10～100线/毫米。

依照本实用新型的一个方面，所述固定板上设置有透光板，所述光源的直射方向从透光板穿过固定板。

依照本实用新型的一个方面，所述反射光栅采用凹面反射光栅。

本实用新型实施的优点：

本实用新型提供了一种反射式光栅传感器，所述反射式光栅传感器包括反射板、设置在反射板上方的固定板、设置在固定板上方的光源和检测板，所述反射板上设置有反射光栅，所述固定板上设置有透光光栅，所述检测板上设置有光电元件，所述反射光栅与透光光栅的间距相同，所述固定板与反射板的上表面相互平行，所述反射光栅与透光光栅不平行，所述光源设置在反射光栅的侧方，所述光源发出的光线的直射到反射光栅上，所述光源的发出的光线经过反射光栅反射后穿过透光光栅抵达检测板，所述光源所产生光照波长与光电元件接收波长相同或接近。能够提高灵敏度和提升响应速度的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所述的一种反射式光栅传感器的立体结构示意图；

图2为本实用新型所述的一种反射式光栅传感器的正面结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-2所示，一种一种反射式光栅传感器，所述反射式光栅传感器包括反射板1、设置在反射板1上方的固定板3、设置在固定板3 上方的光源4和检测板6，所述反射板1上设置有反射光栅2，所述固定板3上设置有透光光栅5，所述检测板6上设置有光电元件7，所述反射光栅2与透光光栅5的间距相同，所述固定板3与反射板1的上表面相互平行，所述反射光栅2与透光光栅5不平行，所述光源4的直射方向朝向反射光栅2，所述光源4的光照经过反射光栅2反射后的反射方向穿过透光光栅5了、落在检测板6上，所述光源4所产生光照波长与光电元件7接收波长相同。

在本实施例中，所述光电元件7为光敏元件，所述光电元件7均匀密布在检测板6的底部。

在本实施例中，所述反射板1的长度宽于固定板3的长度，所述反射板1相对其他部件可发生相对位移。

在本实施例中，所述反射光栅2与透光光栅5的刻线密度为10～ 100线/毫米。

在本实施例中，所述固定板3上设置有透光板，所述光源4的直射方向从透光板穿过固定板3。

在本实施例中，所述反射光栅2采用凹面反射光栅2。

在实际使用中，反射光栅和透射光栅相互重叠，但又不完全重合。两者栅线间会错开一个很小的夹角，以便于得到莫尔条纹。在反射光栅和透射光栅在一定的角度和距离时，便形成大致按正弦规律分布的明暗相间的叠栅条纹，这些条纹以光栅的相对运动速度移动，并直接照射到光电元件上，在它们的输出端得到一串电脉冲，通过放大、整形、辨向和计数系统产生数字信号输出，直接显示被测的位移量。具有光学放大作用和误差平均效应，因而能提高测量精度。

本实用新型实施的优点：

本实用新型提供了一种反射式光栅传感器，所述反射式光栅传感器包括反射板、设置在反射板上方的固定板、设置在固定板上方的光源和检测板，所述反射板上设置有反射光栅，所述固定板上设置有透光光栅，所述检测板上设置有光电元件，所述反射光栅与透光光栅的间距相同，所述固定板与反射板的上表面相互平行，所述反射光栅与透光光栅不平行，所述光源设置在反射光栅的侧方，所述光源发出的光线的直射到反射光栅上，所述光源的发出的光线经过反射光栅反射后穿过透光光栅抵达检测板，所述光源所产生光照波长与光电元件接收波长相同。能够提高灵敏度和提升响应速度的效果。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本实用新型公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种反射式光栅传感器，其特征在于：所述反射式光栅传感器包括反射板、设置在反射板上方的固定板、设置在固定板上方的光源和检测板，所述反射板上设置有反射光栅，所述固定板上设置有透光光栅，所述检测板上设置有光电元件，所述反射光栅与透光光栅的间距相同，所述固定板与反射板的上表面相互平行，所述反射光栅与透光光栅不平行，所述光源设置在反射光栅的侧方，所述光源发出的光线的直射到反射光栅上，所述光源的发出的光线经过反射光栅反射后穿过透光光栅抵达检测板，所述光源所产生光照波长与光电元件接收波长相同。

2.根据权利要求1所述的一种反射式光栅传感器，其特征在于：所述光电元件为光敏元件，所述光电元件均匀密布在检测板的底部。

3.根据权利要求2所述的一种反射式光栅传感器，其特征在于：所述反射光栅与透光光栅的刻线密度为10～100线/毫米。

4.根据权利要求3所述的一种反射式光栅传感器，其特征在于：所述固定板上设置有透光板，所述光源的直射方向从透光板穿过固定板。

5.根据权利要求4所述的一种反射式光栅传感器，其特征在于：所述反射光栅采用凹面反射光栅。

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