光栅尺如何确定两个尺之间的相对运动方向

　　光栅尺根据莫尔条纹的物理形成原理工作，当指示光栅上的线图和直尺光栅上的线图倾斜放置两根尺时，两根尺上的线不可避免地会相互交叉。在光源的照射下，黑线在交点附近的小区域重叠，所以遮光面积小，遮光效果弱。光的累积效应使该区域成为亮带。反之，在离交点较远的区域，两个尺度的不透明黑线的重叠部分越来越少，不透明区域的面积逐渐变大，即阴影区域逐渐变大更大，使遮光效果更强。只有较少的光线可以通过光栅穿过该区域，导致该区域出现暗带。这些线条几乎垂直于光栅线条，交替出现的明暗条纹就是莫尔条纹。那么位移检测究竟要怎么做？

　　1、光栅尺位移大小检测

　　由于莫尔条纹的运动对应两个光栅之间的相对运动，通过检测四个电压信号的变化，可以做出相应的检测相对两个尺之间的移动。周期的每一次变化，即莫尔条纹的每一次变化，表示两个尺相对移动了一个光栅周期的距离；如果两个尺之间的相对运动小于一个光栅周期，则为余弦函数。该值还可以计算其相对移动的距离。

　　2、光栅尺位移方向检测

　　如果标尺光栅固定，则表示光栅正向运动。此时，莫尔条纹相应地向下移动。通过观察窗A和B，光敏元件检测到的光强变化过程并输出相应的电压信号。在这种情况下，滞后相位是/2；反之，如果刻度光栅是固定的，则表示光栅向负方向移动。条纹相应向上移动，通过观察窗A和B，光敏元件检测到的光强变化过程并输出相应的电压信号，此时超前相位为/2。因此，根据两个信号之间的超前和滞后关系，可以确定两个尺之间的相对运动方向。