光柵傳感器有透射式和反射式兩種，它們由光源、主光柵(或稱標(biāo)尺光柵)、指示光柵和光電元件等幾部分構(gòu)成。透射式光柵傳感器結(jié)構(gòu)，反射式光柵傳感器的結(jié)構(gòu)。
1．光源
    過去采用鎢絲燈泡作為光源，它有較小的功率，工作溫度范圍可從～40～13012，但與光電兀件組合時(shí)，轉(zhuǎn)換效率低，使用壽命短?，F(xiàn)在都采用半導(dǎo)體發(fā)光器件，如砷化鎵發(fā)光二極管可以

在一60～lOO~C~工作，發(fā)射光的峰值波長為9100～9400Ao，接近硅光敏三極管的峰值波長，因此有較高的轉(zhuǎn)換效率，同Ll~-g有較快的響應(yīng)速度(約為2t,s)。
    2．光柵付
   是由柵距相等的標(biāo)尺光柵和指示光柵構(gòu)成。兩者在平行光的照射下形成莫爾條紋。標(biāo)尺光柵是光柵裝置中的主要部分，因此又稱為主光柵。整個(gè)測量裝置的精度主要由標(biāo)尺光柵的精度來決

定。指示光柵比標(biāo)尺光柵要短，兩者相距為標(biāo)尺光柵一般固定在被測物體上，且隨被測物體的移動(dòng)而移動(dòng)，其長度取決于測量的范圍。指示光柵與光電接收元件固定不動(dòng)。
3．光電接收元件
    光電接收元件是用來敏感兩塊相對運(yùn)動(dòng)的光柵所產(chǎn)生的莫爾條紋的移動(dòng)?在選擇光電接收元件時(shí)，要考慮靈敏度、響應(yīng)時(shí)間、光譜特性、穩(wěn)定性、體積和成本等因素，一般采用光電池或光

敏三極管。硅光電池不需要外加電壓，受光面積大，性能穩(wěn)定，但響應(yīng)時(shí)間長，靈敏度較低。光敏三極管靈敏度高，響應(yīng)時(shí)間短，但穩(wěn)定性較差。
9．2．3  光柵傳感器的辨向原理與細(xì)分技術(shù)
1．辨向原理
    光柵傳感器在實(shí)際應(yīng)用中通常會(huì)遇到被測物體的正、反向移動(dòng)問題。雖然莫爾條紋的移動(dòng)方向也隨著改變，但是單個(gè)光電接收元件在一個(gè)固定點(diǎn)接收莫爾條紋信號時(shí)，只能記錄通過的條紋數(shù)目，而不能辨別條紋的移動(dòng)方向。如何自動(dòng)地辨別光柵移動(dòng)的方向的過程稱為辨向，要辨向就需要取得辨向信號。
    實(shí)際上，前面分析的莫爾條紋不是一條幾何線，而是一個(gè)明、暗相問的帶。兩條暗帶中心線之間的光強(qiáng)變化是從最暗到漸暗，到漸亮；又從最亮到漸暗，直到最暗的漸變過程。當(dāng)兩塊光柵作相對運(yùn)動(dòng)時(shí)無塵布 , 無塵紙，莫爾條紋隨之運(yùn)動(dòng)，這時(shí)莫爾條紋間距內(nèi)某一固定點(diǎn)感受到的光強(qiáng)變化應(yīng)它是一個(gè)非正弦的周期函數(shù)。由于兩個(gè)光柵重疊時(shí)留有交變分量實(shí)測結(jié)果接近正弦波形。光柵移動(dòng)一個(gè)柵距，光強(qiáng)就變化一個(gè)周期，當(dāng)用光電元件作為檢測元件接收光強(qiáng)的明、暗變化時(shí)，元件就會(huì)輸出形狀的電壓或電流波形，也就將莫爾條紋移動(dòng)時(shí)的明、暗光強(qiáng)的變化轉(zhuǎn)換為相應(yīng)電信號的變化。 
    如果將兩個(gè)光電接收元件在莫爾條紋上按相隔1／4條紋間距放置。那么兩光柵相對移動(dòng)時(shí)，光電元件1和2分別輸出信號。，和“z的波形。，和“，可以看成在一個(gè)直流分量上疊加一個(gè)交流分量。消除直流分量后，兩個(gè)信號的相位差為90。的交流分量即可作為兩個(gè)辨向信號，當(dāng)主光柵向左移動(dòng)時(shí)，莫爾條紋向下移動(dòng)，則兩個(gè)光電元件輸出的辨向信號“，超前。將上述兩個(gè)辨無塵布 , 無塵紙向信號送入辨向電路，即可辨別哪個(gè)信號超前，哪個(gè)信號滯后，這樣，即可區(qū)分主光柵(標(biāo)如前所述，與被測物體連為一體的主光柵每移動(dòng)一個(gè)光柵柵距，莫爾條紋信號就相應(yīng)地李些一個(gè)周期，若莫爾條紋信號每變化一個(gè)周期，計(jì)數(shù)器計(jì)一個(gè)數(shù)，則其分辨率就是一個(gè)光柵柵距。減小光柵柵距可以提高分辨率，但受加工精度等的限制，因此，光柵柵距不可能做得很小。為此，常需采用細(xì)分技術(shù)，在莫爾條紋信號的一個(gè)周期內(nèi)，均勻地給出若干個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，減小脈沖當(dāng)量，即達(dá)到可提高分辨率的目的。由于細(xì)分后計(jì)數(shù)脈沖的頻率提高了數(shù)倍，故又稱為倍 頻細(xì)分。常采用的倍頻細(xì)分方法有四倍頻細(xì)分(也稱直接細(xì)分或位置細(xì)分)、電阻鏈細(xì)分、鑒相法細(xì)分、鎖相法細(xì)分等幾種。
    四倍頻細(xì)分就是用四個(gè)光電元件依次相距  1／4莫爾條紋間距放置無塵布 , 無塵紙，獲得依次相位差為90。的四個(gè)正弦波信號。用電子線路中的鑒零器分別鑒取四個(gè)信號的零電平，即每個(gè)信號由負(fù)到過零時(shí)發(fā)出一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，使得在莫爾條紋的一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生四個(gè)等間隔的計(jì)數(shù)脈沖，即實(shí)現(xiàn)了四倍頻細(xì)分。四倍頻細(xì)分也可以用兩個(gè)相距1／4莫爾條紋間距的光電元件獲得相位差依次為90。

的  四個(gè)正弦信號。實(shí)際上用辨向原理中的兩個(gè)相位差為90。的辨別信號，加上將它們倒相后的兩個(gè)信號就可獲得這四個(gè)信號。關(guān)于其他的細(xì)分技術(shù)可參閱有關(guān)資料，這里不再贅述。