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編碼器分辨率和精度介紹

發(fā)布時(shí)間:2022-07-18點(diǎn)擊量:0

旋轉編碼器的精度,以角分、角秒為單位,與分辨率有一點(diǎn)關(guān)系,又不是全部,例如仍以德國海德漢的ROD400系列為例,其5000線(xiàn)以下的,海德漢提供的刻線(xiàn)精度為刻線(xiàn)寬度的1/20(與分辨率相關(guān)),6000-10000線(xiàn)的,精度為12角秒(與分辨率無(wú)關(guān))。而海德漢的RON系列角度編碼器,同樣的是9000線(xiàn)—36000線(xiàn),其RON200系列的精度是2.5~5角秒,RON700系列的是2角秒,RON800系列的是1角秒,RON900系列的是0.4角秒,都不由分辨率決定。實(shí)際上,影響編碼器精度的有以下4個(gè)部分:

A:光學(xué)部分

B:機械部分

C:電氣部分

D:使用中的安裝與傳輸接收部分,使用后的精度下降,機械部分自身的偏差。

 A編碼器光學(xué)部分對精度的影響:

光學(xué)碼盤(pán)—主要的是母板精度、每轉刻線(xiàn)數、刻線(xiàn)精度、刻線(xiàn)寬度一致性、邊緣精整性等。

光發(fā)射源—光的平行與一致性、光衰減。

光接收單元—讀取夾角、讀取響應。

光學(xué)系統使用后的影響—污染,衰減。

 例如光學(xué)碼盤(pán),首先是母板的刻線(xiàn)精度,Heidenhain的母板據說(shuō)其是在地下幾十米雙懸浮工作室內加工的,對于外界各種因素的影響減小到最小,甚至要考慮到海浪的次聲波和遠處汽車(chē)引擎的振動(dòng),為此,很多編碼器廠(chǎng)家甚至向其購買(mǎi)母板。其次,加工的過(guò)程,光學(xué)成像的時(shí)間,溫度,物理化學(xué)的變化,污染等,都會(huì )影響到碼盤(pán)刻線(xiàn)的寬度和邊緣性。所以,即使是一樣的碼盤(pán)刻線(xiàn)數,各家能做到的精度也是不同的。

 B編碼器機械部分對精度的影響:

軸的加工精度與安裝精度。

軸承的精度與結構精度。

碼盤(pán)安裝的同心度,光學(xué)組建安裝的精度。

安裝定位點(diǎn)與軸的同心度。

例如,就軸承的結構而言,單軸承支撐結構的軸承偏差無(wú)法消除,而且經(jīng)使用后偏差會(huì )更大,而雙軸承結構或多支承結構,可有效降低單個(gè)軸承的偏差。

 C編碼器電氣部分對精度的影響:

電源的穩定精度—對光發(fā)射源與接收單元的影響。

讀取響應與電氣處理電路帶來(lái)的誤差;

電氣噪音影響,取決于編碼器電氣系統的抗干擾能力;

例如,如果電子細分,也會(huì )帶來(lái)的誤差,按照德國海德漢提供的介紹,海德漢編碼器的細分電氣誤差與正余弦曲線(xiàn)的誤差約在原始刻線(xiàn)寬度的1%左右。

 D編碼器使用中帶來(lái)的精度影響:

安裝時(shí)與測量轉軸連接的同心度;

輸出電纜的抗干擾與信號延遲(較長(cháng)距離或較快頻率下);

接收設備的響應與接收設備內部處理可能的誤差。

編碼器高速旋轉時(shí)的動(dòng)態(tài)響應偏差。

最常見(jiàn)的是我們自己使用安裝的方法與安裝結果的偏差。

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