常見光(guang)(guang)柵(zha)(zha)的(de)(de)工(gong)作原理(li)都是(shi)根據物理(li)上(shang)莫(mo)(mo)爾(er)條紋(wen)的(de)(de)形成(cheng)原理(li)進行工(gong)作的(de)(de)。當(dang)使(shi)指(zhi)示光(guang)(guang)柵(zha)(zha)上(shang)的(de)(de)線紋(wen)與(yu)標尺(chi)光(guang)(guang)柵(zha)(zha)上(shang)的(de)(de)線紋(wen)成(cheng)一(yi)角度來放(fang)置兩光(guang)(guang)柵(zha)(zha)尺(chi)時，必(bi)然會(hui)造成(cheng)兩光(guang)(guang)柵(zha)(zha)尺(chi)上(shang)的(de)(de)線紋(wen)互相交義。在(zai)光(guang)(guang)源的(de)(de)照射下(xia)，交叉點(dian)近旁(pang)的(de)(de)小區(qu)域(yu)內由(you)于黑(hei)色(se)線紋(wen)重(zhong)(zhong)疊，因(yin)而遮(zhe)光(guang)(guang)面積(ji)min，擋(dang)光(guang)(guang)效應(ying)弱，光(guang)(guang)的(de)(de)累積(ji)作用使(shi)得這個(ge)區(qu)域(yu)出(chu)現(xian)亮(liang)帶(dai)。相反，距交叉點(dian)較(jiao)遠的(de)(de)區(qu)域(yu)，因(yin)兩光(guang)(guang)柵(zha)(zha)尺(chi)不透明的(de)(de)黑(hei)色(se)線紋(wen)的(de)(de)重(zhong)(zhong)疊部分變(bian)得越來越少，不透明區(qu)域(yu)面積(ji)逐漸變(bian)大，即遮(zhe)光(guang)(guang)面積(ji)逐漸變(bian)大，使(shi)得擋(dang)光(guang)(guang)效應(ying)變(bian)強，只有較(jiao)少的(de)(de)光(guang)(guang)線能通過(guo)這個(ge)區(qu)域(yu)透過(guo)光(guang)(guang)柵(zha)(zha)，使(shi)這個(ge)區(qu)域(yu)出(chu)現(xian)暗(an)帶(dai)。這些與(yu)光(guang)(guang)柵(zha)(zha)線紋(wen)幾乎垂直，相間出(chu)現(xian)的(de)(de)亮(liang)、暗(an)帶(dai)就是(shi)莫(mo)(mo)爾(er)條紋(wen)。莫(mo)(mo)爾(er)條紋(wen)具有以下(xia)性質：
（1）當(dang)用平行光(guang)束照射(she)光(guang)柵時(shi)，透過莫爾條紋的(de)光(guang)強度分布近似于余(yu)弦函數。
（2）若用W表(biao)(biao)示莫(mo)爾條紋的寬(kuan)度，d表(biao)(biao)示光柵(zha)的柵(zha)距，θ表(biao)(biao)示兩光柵(zha)尺線紋的夾角(jiao)，則它們之間的幾何關系為W-d/sin當(dang)角(jiao)很小時(shi)，上式可近似寫W=d/θ。
若取d=0.01mm，θ=0.01rad，則由(you)上式可得W=1mm。這說明，無需復雜的(de)光(guang)學系統和電子系統，利(li)用(yong)光(guang)的(de)干涉(she)現象，就(jiu)能(neng)把光(guang)柵(zha)的(de)柵(zha)距轉換(huan)成放大100倍的(de)莫爾條紋的(de)寬度。這種放大作用(yong)是光(guang)柵(zha)的(de)一個重要特點。
（3）由于莫爾條紋是(shi)由若干條光(guang)柵(zha)線紋共(gong)同(tong)干涉形成(cheng)的(de)，所以莫爾條紋對光(guang)柵(zha)個別線紋之間的(de)柵(zha)距誤(wu)差具有平均(jun)效應，能消除光(guang)柵(zha)柵(zha)距不(bu)均(jun)勻所造(zao)成(cheng)的(de)影響。
（4）莫(mo)爾條紋(wen)的移(yi)(yi)動(dong)與兩(liang)(liang)光(guang)柵(zha)尺之間的相(xiang)對(dui)(dui)移(yi)(yi)動(dong)相(xiang)對(dui)(dui)應。兩(liang)(liang)光(guang)柵(zha)尺相(xiang)對(dui)(dui)移(yi)(yi)動(dong)一(yi)個柵(zha)距d，莫(mo)爾條紋(wen)便相(xiang)應移(yi)(yi)動(dong)一(yi)個莫(mo)爾條紋(wen)寬度(du)W，其方(fang)向(xiang)與兩(liang)(liang)光(guang)柵(zha)尺相(xiang)對(dui)(dui)移(yi)(yi)動(dong)的方(fang)向(xiang)垂直，且當兩(liang)(liang)光(guang)柵(zha)尺相(xiang)對(dui)(dui)移(yi)(yi)動(dong)的方(fang)向(xiang)改(gai)變時，莫(mo)爾條紋(wen)移(yi)(yi)動(dong)的方(fang)向(xiang)也隨之改(gai)變。

根(gen)據上(shang)述莫(mo)(mo)爾(er)條紋的(de)(de)特性(xing)，假如(ru)我們在莫(mo)(mo)爾(er)條紋移動(dong)的(de)(de)方(fang)向(xiang)上(shang)開4窗口A，B，C，D，且使(shi)這4個(ge)窗口兩(liang)兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)距1/4莫(mo)(mo)爾(er)條紋寬度(du)，即W/4，由上(shang)述討論(lun)可知，當兩(liang)光柵(zha)尺(chi)相(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)移動(dong)時，莫(mo)(mo)爾(er)條紋隨之移動(dong)，從(cong)4個(ge)觀察(cha)窗口A，B，C，D可以得(de)到4個(ge)在相(xiang)(xiang)(xiang)位上(shang)依次超前或滯后（取(qu)決于(yu)兩(liang)光柵(zha)尺(chi)相(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)移動(dong)的(de)(de)方(fang)向(xiang)）1/4周期（即π/2）的(de)(de)近似于(yu)余弦(xian)函數的(de)(de)光強度(du)變(bian)化過(guo)(guo)程。若采用光敏元(yuan)件(jian)來檢(jian)測(ce)(ce)，光敏元(yuan)件(jian)把透過(guo)(guo)觀察(cha)窗口的(de)(de)光強度(du)變(bian)化轉換(huan)成相(xiang)(xiang)(xiang)應(ying)的(de)(de)電(dian)壓信號，設為。根(gen)據這4個(ge)電(dian)壓信號，可以檢(jian)測(ce)(ce)出光柵(zha)尺(chi)的(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)移動(dong)。

1，位(wei)移大小的檢測
由(you)于莫(mo)(mo)爾(er)條(tiao)紋的(de)(de)(de)(de)移(yi)動與兩光(guang)(guang)柵(zha)(zha)尺(chi)(chi)(chi)之間的(de)(de)(de)(de)相對(dui)移(yi)動是相對(dui)應的(de)(de)(de)(de)，故(gu)通過檢(jian)(jian)測(ce)這4個電壓(ya)信號的(de)(de)(de)(de)變(bian)化情況，便可(ke)相應地(di)檢(jian)(jian)測(ce)出(chu)兩光(guang)(guang)柵(zha)(zha)尺(chi)(chi)(chi)之間的(de)(de)(de)(de)相對(dui)移(yi)動。每(mei)變(bian)化一(yi)個周(zhou)期，即(ji)莫(mo)(mo)爾(er)條(tiao)紋每(mei)變(bian)化一(yi)個周(zhou)期，表(biao)明(ming)兩光(guang)(guang)柵(zha)(zha)尺(chi)(chi)(chi)相對(dui)移(yi)動了一(yi)個柵(zha)(zha)距的(de)(de)(de)(de)距離；若兩光(guang)(guang)柵(zha)(zha)尺(chi)(chi)(chi)之間的(de)(de)(de)(de)相對(dui)移(yi)動不到一(yi)個柵(zha)(zha)距，因是余弦函(han)數，故(gu)根據之值也可(ke)以計算(suan)出(chu)其相對(dui)移(yi)動的(de)(de)(de)(de)距離。

2，位移方向的檢測
若(ruo)標(biao)尺(chi)光(guang)(guang)柵(zha)固定不(bu)動(dong)，指(zhi)示(shi)光(guang)(guang)柵(zha)沿正方向(xiang)(xiang)(xiang)移(yi)動(dong)，這(zhe)時，莫(mo)爾條紋(wen)相(xiang)(xiang)(xiang)應(ying)地沿向(xiang)(xiang)(xiang)下(xia)的(de)(de)(de)方向(xiang)(xiang)(xiang)移(yi)動(dong)，透過(guo)觀察(cha)窗(chuang)口A和(he)B，光(guang)(guang)敏(min)元件檢測(ce)到(dao)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)強(qiang)度變化(hua)過(guo)程和(he)及輸出的(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)電(dian)壓(ya)信(xin)號和(he)，在這(zhe)種情(qing)況(kuang)下(xia)，滯(zhi)后的(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)位為/2；反之，若(ruo)標(biao)尺(chi)光(guang)(guang)柵(zha)固定不(bu)動(dong)，指(zhi)示(shi)光(guang)(guang)柵(zha)沿負方向(xiang)(xiang)(xiang)移(yi)動(dong)，這(zhe)時，莫(mo)爾條紋(wen)則相(xiang)(xiang)(xiang)應(ying)地沿向(xiang)(xiang)(xiang)上的(de)(de)(de)方向(xiang)(xiang)(xiang)移(yi)動(dong)，透過(guo)觀察(cha)窗(chuang)口A和(he)B，光(guang)(guang)敏(min)元件檢測(ce)到(dao)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)強(qiang)度變化(hua)過(guo)程和(he)及輸出的(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)電(dian)壓(ya)信(xin)號和(he)，在這(zhe)種情(qing)況(kuang)下(xia)，超前的(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)位為/2。因此，根據和(he)兩信(xin)號相(xiang)(xiang)(xiang)互間(jian)的(de)(de)(de)超前和(he)滯(zhi)后關(guan)系，便可確定出兩光(guang)(guang)柵(zha)尺(chi)之間(jian)的(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)移(yi)動(dong)方向(xiang)(xiang)(xiang)。

工作(zuo)原理：直線(xian)光(guang)柵(zha)尺和旋轉編(bian)碼(ma)器均依(yi)據相對(dui)運(yun)動的(de)(de)(de)原理來產(chan)生光(guang)信號，這些信號經過光(guang)電器件的(de)(de)(de)轉換處(chu)理后，用(yong)來檢測機械裝置(zhi)的(de)(de)(de)位(wei)移。
1·刻線玻(bo)璃尺（直線光柵(zha)尺有效測量長(chang)度3米以下使用）刻線玻(bo)璃盤片(pian)（旋(xuan)轉編(bian)碼器）
2·刻線鋼帶尺（直線光柵尺有效測量(liang)長度3米以(yi)上使(shi)用）

測量過程：反(fan)(fan)饋產(chan)品提供的(de)輸出信號是由光(guang)(guang)源(yuan)通過刻在直線(xian)尺或盤(pan)片的(de)柵格(ge)線(xian)后，再經光(guang)(guang)電(dian)轉換裝置的(de)處(chu)理產(chan)生的(de)。讀(du)數裝置由光(guang)(guang)源(yuan)、刻線(xian)玻璃與柵格(ge)窗(chuang)、以及光(guang)(guang)電(dian)二極管接收裝置組成。反(fan)(fan)饋產(chan)品采用紅外發(fa)光(guang)(guang)二極管（IRED）作為光(guang)(guang)源(yuan)，這種光(guang)(guang)源(yuan)具有安(an)全、壽(shou)命(ming)長的(de)特點。

1，刻線玻璃(li)反饋系統
紅外線(xian)(xian)光束被(bei)光電二極管接(jie)收前，先(xian)通(tong)過有(you)刻(ke)線(xian)(xian)軌跡的(de)(de)板與柵(zha)格窗，有(you)刻(ke)線(xian)(xian)軌跡的(de)(de)板與柵(zha)格窗，有(you)刻(ke)線(xian)(xian)軌跡的(de)(de)板與柵(zha)格窗間的(de)(de)相對運動回產生正(zheng)弦波(bo)形式的(de)(de)光波(bo)，這(zhe)種光波(bo)經光電二極管接(jie)收后，會(hui)轉換成(cheng)初始的(de)(de)電流正(zheng)弦波(bo)信(xin)號，這(zhe)些電信(xin)號的(de)(de)周期(qi)與柵(zha)距(ju)是一樣的(de)(de)。

2·刻線(xian)鋼(gang)帶反饋系(xi)統
工作(zuo)原理是讓光(guang)以反射方(fang)式通過網狀柵(zha)格，讀(du)數系統由一個LED組成作(zuo)為刻線鋼(gang)帶(dai)的(de)光(guang)源（衍(yan)射光(guang)）。網狀成像裝置(zhi)和信號光(guang)檢測元件采用新技術設(she)計，該裝置(zhi)能(neng)使(shi)成像在相同平面，從而大(da)大(da)提高了信號的(de)精度和可靠性。

3，旋轉和角(jiao)度編碼器

旋(xuan)轉(zhuan)和角度編碼器，采用衍射光(guang)通過(guo)(guo)刻(ke)線(xian)(xian)玻璃光(guang)柵盤片，再經過(guo)(guo)光(guang)電轉(zhuan)換(huan)產生(sheng)電信(xin)號。柵距有每轉(zhuan)多(duo)少(shao)線(xian)(xian)決定

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