简述光栅传感器的辨别位移方向的原理。

正确答案：由于位移量是有方向性的，因此希望当物体正向移动时，将得到的脉冲数累加；反向移动时就从已累加的脉冲数中减去反向移动所得到的脉冲数。为了实现这一设想，在相距B4的位置上设置两个光栅元件1和2。这样便得到两个相位差90°的正弦信号u1和u2，然后送入辨向电路中，其工作原理解释如下。设测量正向位移时，光电元件1的输出电压u1比光电元件2的输出电压u2超前90°相角，u1、u2经整形放大后得到两个方波信号u1′和u2′，u1″是u1′反相后得到的方波信号。对u1′和u1″分别进行微分，得到u1w′和u1w″。由于u1w′处于高电平时，u2′总是处于低电平，因而与门的输出y1为零；而u1w″处于高电平时，u2′也处于高电平，因而与门有信号y2输出，该信号对应于移过的莫尔条纹数。将两个与门的输出信号y和y2送入触发器，就得到可逆计数器的计数方向控制信号。当y2不为零时，触发器输出的计数方向控制信号使可逆计数器对时钟信号做加法计数。时钟信号就是y1、y2的“或”，并经过适当延时。这样，便可把正向位移量记录下来。测量反向位移时，u2超前u190°相角，与正向移动时情况相反。