莫爾條紋教學(xué)內(nèi)容.ppt

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1、莫爾條紋條紋間距的計(jì)算為了便于分析和計(jì)算，將兩個(gè)光柵及其疊加結(jié)果繪制成如右圖所示的局部放大示意圖。利用以上關(guān)系可以計(jì)算出莫爾條紋的間隔由余弦定理得由平行四邊形ABCD的面積，有（1）莫爾條紋的應(yīng)用（1）檢驗(yàn)光柵用已知光柵常數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)光柵檢驗(yàn)被測(cè)光柵的光柵常數(shù)。要求標(biāo)準(zhǔn)光柵的光柵常數(shù)與被測(cè)光柵的光柵常數(shù)接近但不等，轉(zhuǎn)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)光柵和被測(cè)光柵之間的角度，使莫爾條紋間距達(dá)到最大，此時(shí)θ≈0，代入公式(1)，則用這種方法還可以看出被測(cè)光柵的間隔是否均勻，如果不均勻，則莫爾條紋會(huì)發(fā)生彎曲。（2）（2）測(cè)量微小位移當(dāng)兩塊光柵的光柵常數(shù)相等時(shí)，根據(jù)公式(1)，有利用三角函數(shù)關(guān)系，有（3）當(dāng)θ非常小時(shí)，可以

2、將式(2)進(jìn)一步簡(jiǎn)化為m≈d/θ以上兩塊光柵，一塊作為定光柵固定不動(dòng)，另一塊作為動(dòng)光柵，固定在被測(cè)的運(yùn)動(dòng)物體上。若被測(cè)物體沿光柵條紋排列方向移動(dòng)光柵常數(shù)d的距離，則莫爾條紋變化m，所以莫爾條紋將位移放大了1/θ倍。莫爾條紋的放大倍率僅取決于兩個(gè)光柵之間的角度，在測(cè)量中可以根據(jù)測(cè)量精度的需要任意調(diào)整。（4）將式(2)做微分運(yùn)算，并改寫成有限變量的形式(3)測(cè)量微小角度根據(jù)式(5)可以動(dòng)光柵與靜光柵之間角度的微小變化量。例如，光柵常數(shù)為d=0.002mm,兩塊光柵的角度為θ=0.01°，當(dāng)動(dòng)光柵與靜光柵之間的角度發(fā)生Δθ=1″的變化量時(shí)，莫爾條紋寬度從11.459變到11.149，莫爾條紋

3、的變化量為Δm=0.31，這一變化量是很容易測(cè)量的。（5）應(yīng)用莫爾條紋進(jìn)行測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)將光柵常數(shù)非常小的、高精度的、人眼不能直接觀察的光柵放大，可以用人眼或儀器直接觀察到莫爾條紋，測(cè)量精度可以達(dá)到1μm;條紋呈周期變化，便于讀數(shù)和消除隨機(jī)誤差;光柵尺可以印在塑料薄膜上，成本低，使用方便.光柵傳感器工作原理：利用光柵的莫爾條紋現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)幾何量的測(cè)量：光柵的相對(duì)移動(dòng)使透射光強(qiáng)度呈周期性變化，光電元件把這種光強(qiáng)信號(hào)變?yōu)橹芷谛宰兓碾娦盘?hào)，由電信號(hào)的變化即可獲得光柵的相對(duì)移動(dòng)量。光柵傳感器的特點(diǎn)能把被測(cè)的模擬量直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。與模擬傳感器相比，數(shù)字式傳感器抗干擾能力強(qiáng),穩(wěn)定性強(qiáng);易于微機(jī)接口,便

4、于信號(hào)處理和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)量。謝謝！此課件下載可自行編輯修改，僅供參考！感謝您的支持，我們努力做得更好！謝謝