[发明专利]一种光栅线位移传感器

权利要求书

1.一种光栅线位移传感器，其包括标尺光栅、沿标尺光栅移动的滑架、设置在滑架上的光源、指示光栅和探测器，该光源发出的光线依次经过该标尺光栅及该指示光栅，形成特定的光信号，该探测器捕捉该光信号进行光电转化，从而完成位移量到光电信号的转换，其特征在于：该指示光栅上设置多个窗口，每一窗口由一个或多个刻线图案组成，每个图案内均刻划有多条刻线，该每一刻线方向与该测量方向成不为90°的夹角。

2.如权利要求1所述的光栅线位移传感器，其特征在于：该任意一窗口的多条刻线由第一基本单元和第二基本单元中的至少一种组成；该第一基本单元图样和该第二基本单元图样均包括多条相互平行，且与标尺光栅上的刻线成一定倾斜角的刻线，刻线周期是b，刻线的长度是h，刻线方向与测量方向的夹角是α，其中，b，h，α量的关系可以近似的用下式来表示：

h＝w/k＝b/tg(90°-α)/k

其中w为莫尔条纹的宽度，k取2，3，4，5，7，等等。

3.如权利要求2所述的光栅线位移传感器，其特征在于：该刻线周期b与该标尺光栅栅距相同或者与该标尺光栅栅距不相同。

4.如权利要求3所述的光栅线位移传感器，其特征在于：该指示光栅上进一步设置其刻线方向与测量方向垂直的至少一个附加窗口，该附加窗口的刻划周期与标尺光栅的光栅周期是一致的。

5.如权利要求4所述的光栅线位移传感器，其特征在于：该指示光栅上的每一窗口均分成分离的多个部分，每一个部分之间具有一定的相位关系，这多个部分在空间上相互靠近或被其他窗口相隔。

6.如权利要求5所述的光栅线位移传感器，其特征在于：该指示光栅上进一步设置多个窗口，每一窗口均有其对应的相位，同相位的窗口的电信号并联在一起。

7.如权利要求3至6任意一项所述的光栅线位移传感器，其特征在于：该每一窗口中的刻线图样为第一基本单元和(或)第二基本单元的组合，该第一基本单元与第二基本单元组合成半菱形、全菱形，且该每一单元图样之间具有一特定的相位关系。