一般常用的光柵是在玻璃片上刻出大量平行刻痕制成，刻痕為不透光部分，兩刻痕之間的光滑部分可以透光，相當于一狹縫。

    精制的光柵，在1cm寬度內(nèi)刻有幾千條乃至上萬條刻痕。

    這種利用透射光衍射的光柵稱為透射光柵，還有利用兩刻痕間的反射光衍射的光柵;

    如在鍍有金屬層的表面上刻出許多平行刻痕，兩刻痕間的光滑金屬面可以反射光，這種光柵成為反射光柵。

    由光柵形成的疊柵條紋具有光學(xué)放大作用和誤差平均效應(yīng)，因而能提高測量精度。

    光柵由標尺光柵、指示光柵、光路系統(tǒng)和測量系統(tǒng)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(guī)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(shù)系統(tǒng)產(chǎn)生數(shù)字信號輸出，直接顯示被測的位移量。

    光柵傳感器的結(jié)構(gòu)及工作原理

    光柵傳感器的結(jié)構(gòu)均由光源、主光柵、指示光柵、通光孔、光電元件這幾個主要部分構(gòu)成。

    1、光源：

    鎢絲燈泡，它有較小的功率，與光電元件組合使用時，轉(zhuǎn)換效率低，使用壽命短。

    半導(dǎo)體發(fā)光器件，如砷化鎵發(fā)光，可以在范圍內(nèi)工作，所發(fā)光的峰值波長為，與硅光敏的峰值波長接近;

    因此，有很高的轉(zhuǎn)換效率，也有較快的響應(yīng)速度。

    2、光柵付：

    由柵距相等的主光柵和指示光柵組成。

    主光柵和指示光柵相互重疊，但又不完全重合。

    兩者柵線間會錯開一個很小的夾角，以便于得到莫爾條紋。

    一般主光柵是活動的，它可以單獨地移動，也可以隨被測物體而移動;

    其長度取決于測量范圍。指示光柵相對于光電器件而固定。

    3、通光孔：

    通光孔是發(fā)光體與受光體的通路，一般為條形狀，其長度由受光體的排列長度決定，寬度由受光體的大小決定。

    它是帖在指示光柵板上的。

    4、受光元件：

    受光元件是用來感知主光柵在移動時產(chǎn)生莫爾條紋的移動，從而測量位移量。

    在選擇光敏元件時，要考慮靈敏度、響應(yīng)時間、光譜特性、穩(wěn)定性、體積等因素。

    將主光柵與標尺光柵重疊放置，兩者之間保持很小的間隙，并使兩塊光柵的刻線之間有一個微小的夾角θ，如圖所示。

    當有光源照射時，由于擋光效應(yīng)（對刻線密度≤50條/mm的光柵）或光的衍射作用（對刻線密度≥100條/mm的光柵），與光柵刻線大致垂直的方向上形成明暗相間的條紋。

    在兩光柵的刻線重合處，光從縫隙透過，形成亮帶；

    在兩光柵刻線的錯開的地方，形成暗帶；這些明暗相間的條紋稱為莫爾條紋。