Датчик линейных перемещений на основе структурированных измерительных шкал

А. Ю. Жердев, М. В. Шишова, Д. С. Лушников, С. Б. Одиноков, В. В. Маркин

Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана, Москва, Россия

Датчик линейных перемещений, работающий согласно интерференционному методу, состоит из измерительной шкалы и измерительной головки, перемещающихся друг относительно друга. Шкала включает отражательную дифракционную решётку на поверхности, а измерительная головка содержит пропускающую дифракционную решётку с равным периодом внутри. Лазерное излучение проходит и дифрагирует на этих двух решётках и образует интерференционный сигнал на оптическом датчике. Декодирование фазы интерференционного сигнала позволяет определять текущее положение. Известные оптические датчики перемещения используют сложные оптические схемы и фазовые оптические элементы для формирования квадратурных сигналов с различными фазами для повышение точности измерения. Ранее мы публиковали исследования схем такого вида [1, 2]. В этой работе мы предлагаем использовать каноническую оптическую схему без фазовых элементов, но со сложной структурированной решёткой измерительной головки для той же цели, чтобы упростить оптическую схему требования юстировки. Оптическая схема датчика перемещения основанная на решётке измерительной головки с особой структурой исследована и описана в этой работе.

Ключевые слова: датчик линейных перемещений, оптический энкодер, дифракционные решётки.

Цитирование: Жердев, А. Ю. Датчик линейных перемещений на основе структурированных измерительных шкал / А. Ю. Жердев, М. В. Шишова, Д. С. Лушников, С. Б. Одиноков, В. В. Маркин // HOLOEXPO 2018 : XV Международная конференция по голографии и прикладным оптическим технологиям : Тезисы докладов. — М. : МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2018. — С. 102–108.