| 光栅尺测量系统由光源、透镜、标尺光栅、指示光栅、光敏元件和信号处理电路组成。通常情况下，除标尺光栅与工作台装在一起随工作台移动外，光源、透镜、标尺光栅、指示光栅、光敏元件和信号处理电路均装在一个壳体内，做成一个独立部件固定在机床上。这个部件称为光栅的读数头，其作用是将莫尔条纹的信号转换成所需的电脉冲信号。当标尺光栅随工作台一起移动时，光源通过聚光镜后，透过标尺光栅和指示光栅形成忽明忽暗的莫尔条纹；光敏元件把光信号转换成电信号，然后通过信号处理电路的放大、整形、鉴相、倍频后输出或显示。为了测量转向，至少要放置两个光敏元件，两者相距 1/4 莫尔条纹间距，这样当莫尔条纹移动时，会得到两路信号相位相差π /2 的波形；将输出信号送入鉴向电路，即可判断移动方向。 旋转编码器是一种角位移传感器，分为光电式、接触式和电磁式三种，光电式旋转编码器是闭环控制系统中*常用的位置传感器。旋转编码器可分为增量式编码器和**式编码器两种。光电式增量编码器测量系统由光源、聚光镜、光电码盘、光电码盘狭缝、光栏板、光敏元件和信号处理电路组成。当光电码盘随工作轴一起转动时，光源通过聚光镜，透过光电码盘和光栏板形成忽明忽暗的光信号，光敏元件将光信号转换成电信号，然后通过信号处理电路的整形、放大、分频、计数、译码后输出或显示。为了测量旋转方向，光栏板的两个狭缝距离应为 m + (1/4) τ ( τ为码盘两个狭缝之间的距离，即节距， m 为任意整数 ) ，这样，两个光敏元件的输出信号就相差了π /2 相位；将输出信号送入鉴相电路，即可判断码盘的旋转方向。 |
图1中为一个将工件由A处传送到B处的机械手，上升/下降和旋转的执行通过推动气缸来完成，顺序动作的控制由plc程序完成。设备装有上、下限位和左、右限位开关，它的工作过程如图1所示，有八个动作。
图1 机械手动作模拟图
机电一体化系统主要由动力、机构、执行器、计算机和传感器五个部分组成，相互构成一个功能完善的柔性自动化系统。其中计算软硬件和传感器是光机电一体化技术的重要组成要素。
（一）、动力源
动力源是机电一体化产品能量供应部分，其作用是按照系统控制要求向机械系统提供能量和动力使系统正常运行。提供能量的方式包括电能、气能和液压能，以电能为主。
（二）、机械技术
机械技术是机电一体化的基础，机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应，利用其它高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上\性能上的变更，满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求只有机械本体减轻了重量，才有可能实现驱动系统的小型化，进而在控制方面改善快速响应特性，减少能量消耗，提高效率。只有机械本体减轻了重量，才有可能实现驱动系统的小型化， 进而在控制方面改善快速响应特性， 减少能量消耗，提高效率。在机电一体化系统制造过程中，经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术，同时采用人工智能与专家系统等，形成新一代的机械制造。
（三）、执行器
执行器的作用是根据电子控制单元的指令驱动机械部件的运动。执行器是运动部件，通常采用电力驱动、气压驱动和液压驱动等几种方式。
（四）、计算机与信息技术
其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。
（五）、传感检测技术
传感检测技术是系统的感受器官，是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强，系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、**地获取信息并能经受严酷环境的考验，它是机电一体化系统达到高水平的保证。对外部息传感器来说目前主要发展非接触型检测技术。
