本技術涉及教學儀器設備，具體涉及一種用于教學展示的圓光柵測量結構。

背景技術：

1、光柵是一種精密的光學元件，廣泛應用于物理學、光學測量、光譜分析以及精密機械定位等領域，光柵包括線性光柵和圓光柵，圓光柵通常由一個帶有精確、等間距刻線的圓盤（即光柵盤）組成，這些刻線可以是透明與不透明區域的交替，或是利用磁性材料制成，以適應不同類型的讀數頭。

2、目前，課堂上在學習到光柵這部分的內容時，通常只有理論教學，而沒有實際實驗進行展示，不利于學生深入掌握如何使用圓光柵以及圓光柵的具體結構和工作原理。

技術實現思路

1、本實用新型要解決的技術問題在于，針對上述缺陷，提供一種用于教學展示的圓光柵測量結構，能夠通過圓光柵和讀數頭的配合測量出動力機構輸出軸實時的轉速和角度，便于進行教學演示。

2、本實用新型解決其技術問題所采取的技術方案是：一種用于教學展示的圓光柵測量結構，包括底座和設置在底座上的安裝座，所述安裝座的兩側分別安裝有動力機構和測量組件，所述動力機構包括電機和減速器，所述減速器位于安裝座的一側，所述安裝座上設有用于容納動力機構輸出軸穿過的第一通孔，所述測量組件包括設置在動力機構輸出軸端部的圓光柵和設置在安裝座上并用于測量圓光柵位置的讀數頭，所述讀數頭正對圓光柵的圓周。

3、本方案的工作原理在于：圓光柵安裝在旋轉軸上，與之配合的讀數頭則固定在相對靜止的位置上，當圓光柵旋轉時，其上的光柵線與讀數頭內部的固定光柵（或磁性感應元件）之間形成相對移動，這個相對移動會生成莫爾條紋，讀數頭內部通常包含光電元件（對于光學圓光柵）或磁敏元件（對于磁性圓光柵），能夠感知這些莫爾條紋的變化，并將其轉換為電信號，隨著圓光柵的旋轉，莫爾條紋在讀數頭上移動，導致電信號的頻率或幅度變化，通過檢測這些電信號的變化，比如頻率或相位變化，就可以計算出圓光柵的旋轉角度。

4、與現有技術相比，本方案的有益效果在于：使用時將電機和減速器安裝到安裝座的一側，將圓光柵和讀數頭安裝到安裝座的另一側，動力機構輸出軸通過設置在安裝座上的第一通孔穿過安裝座，圓光柵可拆卸的連接在動力機構輸出軸穿過安裝座的一端，讀數頭位于安裝座上并正對圓光柵的圓周，電機轉動帶動動力機構輸出軸轉動，動力機構輸出軸轉動帶動固定在其上的圓光柵轉動，通過讀數頭對圓光柵上，通過圓光柵和讀數頭的配合測量出動力機構輸出軸實時的轉速和角度，便于進行教學演示。

5、作為本實用新型優選的實施方式，所述動力機構可拆卸地連接在安裝座一側，所述讀數頭可拆卸地連接在安裝座另一側，所述圓光柵可拆卸地連接在動力機構輸出軸伸出第一通孔的一端。

6、本方案的有益效果：動力機構和測量組件均與安裝座為可拆卸連接，能夠在無需進行教學展示或者需要進行更換時將其拆卸并收納，從而延長圓光柵的使用壽命。

7、作為本實用新型優選的實施方式，所述安裝座上開有與第一通孔連通的階梯孔，所述階梯孔內可拆卸地連接有安裝臺，所述安裝臺上沿其軸向設有用于動力機構輸出軸穿過的第二通孔，所述安裝臺兩側分別設有第一安裝部和第二安裝部，所述第一安裝部與階梯孔匹配，所述圓光柵套設在第二安裝部上并通過連接件固定。

8、本方案的有益效果：若將圓光柵直接安裝到動力機構輸出軸上，圓光柵與動力機構輸出軸的精度需要完全匹配才能保證連接的穩定性，本方案中將安裝臺通過第一安裝部與設置在安裝座上的階梯孔匹配，動力機構輸出軸穿過第二通孔對安裝臺起到支撐和連接作用，然后再將圓光柵套設到第二安裝部上并通過連接件固定，能夠有效避免圓光柵與動力機構輸出軸之間的精度匹配和連接穩定性的問題。

9、作為本實用新型優選的實施方式，所述階梯孔與安裝座之間形成第一環狀階梯面和第二環狀階梯面，所述第一環狀階梯面的直徑大于第二環狀階梯面的直徑，所述第一安裝部包括依次連接的第一凸臺和第二凸臺，所述第一凸臺和第二凸臺分別與第一環狀階梯面和第二環狀階梯面匹配。

10、本方案的有益效果：在將安裝臺放置到安裝座上的階梯孔內時，第一凸臺和第二凸臺分別與第一環狀階梯面和第二環狀階梯面貼合，使得位于安裝臺一側的第一安裝部能夠與階梯孔完全匹配，從而使得連接更加穩定，避免安裝臺在隨動力機構輸出軸的轉動而轉動時發生晃動，影響測量結果。

11、作為本實用新型優選的實施方式，所述第一凸臺與第二環狀階梯面之間設有軸承，所述第一環狀階梯面上沿其周向開有多個固定孔，通過固定件穿過固定孔從而將軸承固定到安裝座內。

12、本方案的有益效果：在安裝臺隨動力機構輸出軸的轉動而轉動時，設置在第二環狀階梯面內并通過固定件固定的軸承位于第一凸臺外部，軸承對第一凸臺起到支撐作用。

13、作為本實用新型優選的實施方式，所述第二安裝部上沿其徑向開有定位孔，所述定位孔內設有下端面為平面的定位件，所述動力機構輸出軸的外圓面上沿其軸向開有平槽，所述定位件下端位于平槽內，通過套設在第二安裝部上的圓光柵對定位件的外緣進行限位。

14、本方案的有益效果：安裝時，先將安裝臺連接到安裝座上，動力機構輸出軸依次穿過第一通孔和第二通孔，然后將定位件穿過設置在第二安裝部上的定位孔并使定位件下端與動力機構輸出軸上的平槽表面抵接，然后再將圓光柵套設到第二安裝部上并通過連接件將圓光柵固定，圓光柵對定位件進行豎直方向上的限位，使得定位件始終與動力機構輸出軸保持抵接狀態，從而保證安裝臺能夠隨動力機構輸出軸的轉動而轉動。

技術特征：

1.一種用于教學展示的圓光柵測量結構，其特征在于：包括底座和設置在底座上的安裝座，所述安裝座的兩側分別安裝有動力機構和測量組件，所述動力機構包括電機和減速器，所述減速器位于安裝座的一側，所述安裝座上設有用于容納動力機構輸出軸穿過的第一通孔，所述測量組件包括設置在動力機構輸出軸端部的圓光柵和設置在安裝座上并用于測量圓光柵位置的讀數頭，所述讀數頭正對圓光柵的圓周。

2.根據權利要求1所述的用于教學展示的圓光柵測量結構，其特征在于：所述動力機構可拆卸地連接在安裝座一側，所述讀數頭可拆卸地連接在安裝座另一側，所述圓光柵可拆卸地連接在動力機構輸出軸伸出第一通孔的一端。

3.根據權利要求1所述的用于教學展示的圓光柵測量結構，其特征在于：所述安裝座上開有與第一通孔連通的階梯孔，所述階梯孔內可拆卸地連接有安裝臺，所述安裝臺上沿其軸向設有用于動力機構輸出軸穿過的第二通孔，所述安裝臺兩側分別設有第一安裝部和第二安裝部，所述第一安裝部與階梯孔匹配，所述圓光柵套設在第二安裝部上并通過連接件固定。

4.根據權利要求3所述的用于教學展示的圓光柵測量結構，其特征在于：所述階梯孔與安裝座之間形成第一環狀階梯面和第二環狀階梯面，所述第一環狀階梯面的直徑大于第二環狀階梯面的直徑，所述第一安裝部包括依次連接的第一凸臺和第二凸臺，所述第一凸臺和第二凸臺分別與第一環狀階梯面和第二環狀階梯面匹配。

5.根據權利要求4所述的用于教學展示的圓光柵測量結構，其特征在于：所述第一凸臺與第二環狀階梯面之間設有軸承，所述第一環狀階梯面上沿其周向開有多個固定孔，通過固定件穿過固定孔從而將軸承固定到安裝座內。

6.根據權利要求3所述的用于教學展示的圓光柵測量結構，其特征在于：所述第二安裝部上沿其徑向開有定位孔，所述定位孔內設有下端面為平面的定位件，所述動力機構輸出軸的外圓面上沿其軸向開有平槽，所述定位件下端位于平槽內，通過套設在第二安裝部上的圓光柵對定位件的外緣進行限位。

技術總結
本技術涉及一種用于教學展示的圓光柵測量結構，包括底座和設置在底座上的安裝座，所述安裝座的兩側分別安裝有動力機構和測量組件，所述動力機構包括電機和減速器，所述減速器位于安裝座的一側，所述安裝座上設有用于容納動力機構輸出軸穿過的第一通孔，所述測量組件包括設置在動力機構輸出軸端部的圓光柵和設置在安裝座上并用于測量圓光柵位置的讀數頭，所述讀數頭正對圓光柵的圓周。該用于教學展示的圓光柵測量結構能夠通過圓光柵和讀數頭的配合測量出動力機構輸出軸實時的轉速和角度，便于進行教學演示。

技術研發人員：王洪明
受保護的技術使用者：重慶騰昶科技有限公司
技術研發日：20240626
技術公布日：2025/4/28