1、莫爾條紋

　　光柵是利用莫爾條紋現(xiàn)象來進(jìn)行測量的。所謂莫爾(Moire)，法文的原意是水面上產(chǎn)生的波紋。莫爾條紋是指兩塊光柵疊合時(shí)，出現(xiàn)光的明暗相間的條紋，從光學(xué)原理來講，如果光柵柵距與光的波長相比較是很大的話，就可以按幾何光學(xué)原理來進(jìn)行分析。圖1所示為兩塊柵距相等的光柵疊合在一起，并使它們的刻線之間的夾角為θ時(shí)，這時(shí)光柵上就會出現(xiàn)若干條明暗相間的條紋，這就是莫爾條紋。

　　2、辨向原理

　　在實(shí)際應(yīng)用中，被測物體的移動方向往往不是固定的。無論主光柵向前或向后移動，在一固定點(diǎn)觀察時(shí)，莫爾條紋都是作明暗交替變化。因此，只根據(jù)一條莫爾條紋信號，就無法判別光柵移動方向，也就不能正確測量往復(fù)移動時(shí)的位移。為了辨向，需要兩個(gè)一定相位差的莫爾條紋信號。

　　3、細(xì)分技術(shù)

　　當(dāng)光柵相對移動一個(gè)柵距W，則莫爾條紋移過一個(gè)間距B，與門輸出一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖。這樣其分辨率為W。為了能分辨比W更小的位移量，就必須對電路進(jìn)行處理，使之能在移動一個(gè)W內(nèi)等間距地輸出若干個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，這種方法就稱為細(xì)分。由于細(xì)分后計(jì)數(shù)脈沖的頻率提高了，故又稱為倍頻。通常采用的細(xì)分方法有四倍頻細(xì)分、電橋細(xì)分、復(fù)合細(xì)分等。

　　4、光柵數(shù)顯裝置

　　光柵數(shù)顯裝置的結(jié)構(gòu)示意圖和電路原理框圖如圖2所示。在實(shí)際應(yīng)用中對于不帶微處理器的光柵數(shù)顯裝置，完成有關(guān)功能的電路往往由一些大規(guī)模(LSI)芯片來實(shí)現(xiàn)，下面簡要介紹國產(chǎn)光柵數(shù)顯裝置的LSI芯片對應(yīng)完成的功能。這套芯片共分三片，另外再配兩片驅(qū)動器和少量的電阻、，即可組成一臺光柵數(shù)顯表。