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,實(shí)際上,影響編碼器精度的有以下4個(gè)部分:
1、光學(xué)部分
2、機械部分
3、電氣部分
4、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。
1)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,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)家甚至向海德漢購買(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。
2)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。
3)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。
4)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。
細分技術(shù)對分辨率與精度的影響
細分技術(shù)將電壓或電流式正余弦波信號分割轉換成為方波信號,可用于一般正余弦波信號輸出的傳感器
細分電路對于A(yíng)/B相波形量的變化,判斷出相位角,并再次分割出更細的方波脈沖輸出,同樣提供1/4周期差的A’/B’兩相和Z’相,A’/B’相可以繼續的4倍頻。
事實(shí)上對于細分后的編碼器來(lái)說(shuō),其細分前的刻線(xiàn)數很重要,而其細分前的系統精度更加重要,細分可以提高分辨率,但不能提高精度,甚至可能降低了精度。
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