光柵傳感器也可稱之為安全光電、安全光幕、安全光柵，設(shè)備上安裝光柵傳感器主要起到安全防護(hù)的作用。

光柵傳感器主要應(yīng)用在機(jī)械加工、自動(dòng)化等領(lǐng)域，比如安裝在沖床、注塑機(jī)、自動(dòng)化設(shè)備、包裝設(shè)備等危險(xiǎn)工作區(qū)域，能夠有效保護(hù)設(shè)備操作員的人身安全。

光柵傳感器的工作原理是：發(fā)光器發(fā)射光信號(hào)由受光器接收，形成保護(hù)光幕，受光器監(jiān)控光幕的通斷狀態(tài)，并把光幕的通斷信號(hào)通過內(nèi)部電路處理，直接輸出低電平（通過時(shí)）或高電平（擋光時(shí)），由傳輸線接到PLC或報(bào)警器報(bào)警電路，實(shí)現(xiàn)設(shè)備停止或發(fā)出安全報(bào)警。

光柵傳感器的性能特點(diǎn)：有完善的自檢功能。采用線同步技術(shù)，抗干擾能力強(qiáng)。采用SMD貼片設(shè)計(jì)，進(jìn)口元器件，光電循環(huán)自檢，能提升設(shè)備的安全性。

光柵保護(hù)器的光軸間距有5mm、10mm、20mm、40mm等，截面尺寸35*50mm，光幕形式是：對(duì)射式。

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(gè)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(shí)，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)光二極管，可以在 范圍內(nèi)工作，所發(fā)光的峰值波長(zhǎng)為 ，與硅光敏三極管的峰值波長(zhǎng)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，但又不重合。兩者柵線間會(huì)錯(cuò)開一個(gè)很小的夾角 ，以便于得到莫爾條紋。一般主光柵是活動(dòng)的，它可以單獨(dú)地移動(dòng)，也可以隨被測(cè)物體而移動(dòng)，其長(zhǎng)度取決于測(cè)量范圍。指示光柵相對(duì)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(zhǎng)度由受光體的排列長(zhǎng)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(dòng)時(shí)產(chǎn)生莫爾條紋的移動(dòng)，從而測(cè)量位移量。在選擇光敏元件時(shí)，要考慮靈敏度、響應(yīng)時(shí)間、光譜特性、穩(wěn)定性、體積等因素。

將主光柵與標(biāo)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(gè)微小的夾角θ，如圖所示。

當(dāng)有光源照射時(shí)，由于擋光效應(yīng)（對(duì)刻線密度≤50條/mm的光柵）或光的衍射作用（對(duì)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(cuò)開的地方，形成暗帶；這些明暗相間的條紋稱為莫爾條紋。

光柵傳感器的特點(diǎn)

1、精度高。

光柵式傳感器在大量程測(cè)量長(zhǎng)度或直線位移方面僅僅低于激光干涉?zhèn)鞲衅?。在圓分度和角位移連續(xù)測(cè)量方面，光柵式傳感器屬于精度最高的；

2、大量程測(cè)量兼有高分辨力。

感應(yīng)同步器和磁柵式傳感器也具有大量程測(cè)量的特點(diǎn)，但分辨力和精度都不如光柵式傳感器；

3、可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)測(cè)量，易于實(shí)現(xiàn)測(cè)量及數(shù)據(jù)處理的自動(dòng)化；

4、具有較強(qiáng)的抗干擾能力，對(duì)環(huán)境條件的要求不像激光干涉?zhèn)鞲衅髂菢訃?yán)格，但不如感應(yīng)同步器和磁柵式傳感器的適應(yīng)性強(qiáng)，油污和灰塵會(huì)影響它的可靠性。主要適用于在實(shí)驗(yàn)室和環(huán)境較好的車間使用。

光柵傳感器的種類

光柵主要分兩大類：一是Bragg光柵（也稱為反射或短周期光柵）；二是透射光柵（也稱為長(zhǎng)周期光柵）。

光纖光柵從結(jié)構(gòu)上可分為周期性結(jié)構(gòu)和非周期性結(jié)構(gòu)，從功能上還可分為濾波型光柵和色散補(bǔ)償型光柵，色散補(bǔ)償型光柵是非周期光柵，又稱為啁啾光柵（Chirp光柵）。