通过前面分析可知，主光栅移动一个栅距ω，莫尔条纹就变化一个周期2π，通过光电转换元件，可将莫尔条纹的变化变成近似的正弦波形的电信号。电压小的相应于暗条纹，电压大的相应于明条纹，它的波形看成是一个直流分量叠加一个交流分量。[attach]54072[/attach]
式中，ω为栅距，x为主光栅与指示光栅间的瞬间位移，U0为直流电压分量，Um为交流电压分量幅值，U为输出电压。
由式(6‐24)可见，输出电压反映了瞬时位移的大小，当x从0变化到ω时，相当于电角度变化了360°，如采用50线/mm的光栅时，若主光栅移动了xmm，即50x条。将此条数用计数器记录，就可知道移动的相对距离。
由于光栅传感器只能产生一个正弦信号，因此不能判断x移动的方向。为了能够辨别方向，还要在间隔1/4个莫尔条纹间距B的地方设置两个光电元件。辨向环节的方框图如图6‐15所示。
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正向运动时，光敏元件2比光敏元件1先感光，此时与门Y1有输出，将加减控制触发器置“1”，使可逆计数器的加减控制线为高电位。同时Y1的输出脉冲又经或门送到可逆计数器的计数输入端，计数器进行加法计数。反向运动时，光敏元件1比光敏元件2先感光，计数器进行减法计数，这样就可以区别旋转方向。