調(diào)相式讀數(shù)頭。在直讀EP1C3T144式、分光式和鏡像式讀數(shù)頭中，當(dāng)主光柵相對(duì)移動(dòng)一個(gè)柵距時(shí)，輸出信號(hào)幅度按正弦變化一個(gè)周期，因此測(cè)量精度取決于信號(hào)波形的正確性和一致性。盡管已證明在理想的實(shí)驗(yàn)條件下，采用上述調(diào)幅式光柵讀數(shù)頭能細(xì)分柵距成1000等份，但工程上和一般計(jì)量條件下，可靠的細(xì)分?jǐn)?shù)只在20左右。由于這種原因，發(fā)展了相位制式光柵讀數(shù)頭。調(diào)相式光柵讀數(shù)系統(tǒng)的工作原理，是基于光柵信號(hào)的相位與固定不變的基準(zhǔn)信號(hào)作比較而進(jìn)行測(cè)量的。因此在較差的工作條件下，也能測(cè)量出柵距的一個(gè)很小分?jǐn)?shù)值。圖4 -23為兩種調(diào)相式光柵讀數(shù)頭的光路系統(tǒng)圖。

    由光源8和聚光鏡6形成平行光束，遁過(guò)析光鏡5后分成兩路。以一定速度旋轉(zhuǎn)的圓柱光柵7的柵線，分別投影到主光柵2和基準(zhǔn)光柵4上，形成不斷移動(dòng)的莫爾條紋。由于基準(zhǔn)光柵4固定不動(dòng)，而主光柵2隨測(cè)量移動(dòng)，所以在基準(zhǔn)光柵4后面的光電接收器3，將輸出相位不變的基準(zhǔn)光電信號(hào)，該信號(hào)作為參考信號(hào)。在主光柵2后面的光電接收器1，將輸出相位隨主光柵移動(dòng)而調(diào)制的光電信號(hào)，該信號(hào)作為測(cè)量信號(hào)。當(dāng)主光柵每移動(dòng)一個(gè)柵距時(shí)，在基準(zhǔn)信號(hào)與調(diào)制信號(hào)間將有3600的相位變化。因此可以利用兩者的相位差即比相原理進(jìn)行光柵移動(dòng)量的精密測(cè)量。

   圖4 -23(b)為轉(zhuǎn)輪反光鏡式光柵讀數(shù)頭的光路系統(tǒng)圖。它的工作原理與轉(zhuǎn)輪光柵調(diào)制型系統(tǒng)相類(lèi)似。主光柵2采用反射式光柵而基準(zhǔn)光柵4為透射式光柵，它們都構(gòu)成鏡像式光路系統(tǒng)。多邊形反射鏡12以一定的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，則光柵莫爾條紋在光電接收器上不斷波動(dòng)，因此光電接收器1、3分別輸出主光柵的調(diào)相信號(hào)和基準(zhǔn)光柵的參考信號(hào)。

   目前調(diào)相式光柵讀數(shù)頭的類(lèi)型較多，它們都是應(yīng)用比相原理設(shè)計(jì)的，不同之處僅在調(diào)制元件上。調(diào)相式光柵讀數(shù)頭的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，但它可得到很大的細(xì)分?jǐn)?shù)。例如基準(zhǔn)信號(hào)與相位調(diào)制信號(hào)采用分辨率為0. 10的數(shù)字式相位計(jì)測(cè)量時(shí)，柵距的細(xì)分?jǐn)?shù)可達(dá)3600。