光栅式传感器指选用光栅叠栅条纹原理丈量位移的传感器。光栅是在一块长条形的光学玻璃上密布等距离平行的刻线，刻线密度为10～100线/毫米。由光栅构成的叠栅条纹具有光学扩大效果和差错均匀效应，因而能进步丈量精度。
光栅式传感器（optical graTIng transducer）指选用光栅叠栅条纹原理丈量位移的传感器。光栅是在一块长条形的光学玻璃上密布等距离平行的刻线，刻线密度为 10～100线/毫米。由光栅构成的叠栅条纹具有光学扩大效果和差错均匀效应，因而能进步丈量精度。传感器由标尺光栅、指示光栅、光路体系和丈量体系四部分组成（见图）。标尺光栅相对于指示光栅移动时，便构成大致按正弦规则散布的明暗相间的叠栅条纹。这些条纹以光栅的相对运动速度移动，并直接照耀到光电元件上，在它们的输出端得到一串电脉冲，经过扩大、整形、辨向和计数体系发生数字信号输出，直接显现被测的位移量。传感器的光路方式有两种：一种是透射式光栅，它的栅线刻在通明资料（如工业用白玻璃、光学玻璃等）上；另一种是反射式光栅，它的栅线刻在具有强反射的金属（不锈钢）或玻璃镀金属膜（铝膜）上。这种传感器的长处是量程大和精度高。光栅式传感器运用在程控、数控机床和三坐标丈量组织中，可丈量静、动态的直线位移和整圆角位移。在机械振荡丈量、变形丈量等范畴也有运用。
光栅传感器的结构及作业原理
光栅传感器的结构均由光源、主光栅、指示光栅、通光孔、光电元件这几个首要部分构成。
1、光源：钨丝灯泡，它有较小的功率，与光电元件组合运用时，转化功率低，运用寿命短。半导体发光器材，如砷化镓发光二极管，能够在 规模内作业，所发光的峰值波长为 ，与硅光敏三极管的峰值波长挨近，因而，有很高的转化功率，也有较快的呼应速度。
2、光栅付：由栅距持平的主光栅和指示光栅组成。主光栅和指示光栅彼此堆叠，但又不完全重合。两者栅线间会错开一个很小的夹角 ，以便于得到莫尔条纹。一般主光栅是活动的，它能够单独地移动，也能够随被测物体而移动，其长度取决于丈量规模。指示光栅相对于光电器材而固定。
3、通光孔：通光孔是发光体与受光体的通路，一般为条形状，其长度由受光体的摆放长度决议，宽度由受光体的巨细决议。它是帖在指示光栅板上的。
4、受光元件：受光元件是用来感知主光栅在移动时发生莫尔条纹的移动，然后丈量位移量。在挑选光敏元件时，要考虑灵敏度、呼应时刻、光谱特性、稳定性、体积等要素。
将主光栅与标尺光栅堆叠放置，两者之间坚持很小的空隙，并使两块光栅的刻线之间有一个细小的夹角θ，如图所示。
当有光源照耀时，因为挡光效应（对刻线密度≤50条／mm的光栅）或光的衍射效果（对刻线密度≥100条／mm的光栅），与光栅刻线大致笔直的方向上构成明暗相间的条纹。
在两光栅的刻线重合处，光从缝隙透过，构成亮带；在两光栅刻线的错开的当地，构成暗带；这些明暗相间的条纹称为莫尔条纹。
莫尔条纹的距离与栅距W和两光栅刻线的夹角θ（单位为rad）之间的关系为
（K称为扩大倍数）。
当指示光栅不动，主光栅的刻线与指示光栅刻线之间始终坚持夹角θ，而使主光栅沿刻线的笔直方向作相对移动时，莫尔条纹将沿光栅刻线方向移动；光栅反向移动，莫尔条纹也反向移动。
主光栅每移动一个栅距W，莫尔条纹也相应移动一个距离S。因而经过丈量莫尔条纹的移动，就能丈量光栅移动的巨细和方向，这要比直接对光栅进行丈量简单得多。
当主光栅沿与刻线笔直方向移动一个栅距W时，莫尔条纹移动一个条纹距离。当两个光栅刻线夹角θ较小时，由上述公式可知，W一守时，θ愈小，则B愈大，相当于把栅距W扩大了1／ θ倍。因而，莫尔条纹的扩大倍数相当大，能够完成高灵敏度的位移丈量。
莫尔条纹是由光栅的许多刻线一起构成的，对刻线差错具有均匀效应，能在很大程度上消除因为刻线差错所引起的部分和短周期差错影响，能够到达比光栅自身刻线精度更高的丈量精度。因而，计量光栅特别适合于小位移、高精度位移丈量。
