光栅位移传感器由照明系统（光源和透镜组成）、光栅副（主光栅和指示光栅组成）和光电元件等组成，如图8.10所示。主光栅固定在被测物体上，它随被测物体的直线位移而产生移动，其长度取决于测量范围，指示光栅相对于光电元件固定。安装时，指示光栅和主光栅保证一定的间隙。当两光栅相对移动时便产生莫尔条纹，该条纹随光栅以一定的速度移动，用光电器件检测条纹亮度的变化，即可得到周期变化的电信号，电信号通过前置放大器送入数字显示器，直接显示被测位移的大小。

图8.10　光栅位移传感器结构示意图

1—光电器件；2—指示光栅；3—主光栅；
4—透镜；5—光源

（1）光源(www.daowen.com)

光栅传感器的光源一般采用钨丝灯泡作为光源，它有较小的功率，工作温度范围为－40～130℃，但与光电元件组合时，转换效率低，使用寿命短。近年来，随着半导体发光器件的发展，现在一般都采用发光二极管。如砷化镓发光二极管可在－60～100℃工作，发射光的峰值波长为9 100～9 400A。，接近硅光敏三极管的峰值波长，因此有较高的转换效率，同时也有较快的响应速度。

（2）光栅副

光栅副是由栅距相等的主光栅和指示光栅构成。它们互相重叠，又不完全重合，两者栅线间错开一个小角度，在平行光的照射下形成莫尔条纹。整个测量装置的精度主要由主光栅的精度来决定。主光栅一般固定在被测物体上，且随被测物体的移动而移动，其长度取决于测量的范围。指示光栅与光电接收元件固定不动。

（3）光电接收元件

光电接收元件用来感测两块相对运动的光栅所产生的莫尔条纹的移动。在选择光电接收元件时，要考虑灵敏度、响应时间、光谱特性、稳定性、体积和成本等因素，一般采用光电池或光敏三极管。硅光电池不需要外加电压，受光面积大，性能稳定，但响应时间长，灵敏度较低。光敏三极管灵敏度高，响应时间短，但稳定性较差。