編碼器分辨率和精度介紹

發(fā)布時間:2022-07-18點擊量:0

旋轉(zhuǎn)編碼器的精度,以角分、角秒為單位,與分辨率有一點關(guān)系,又不是全部,例如仍以德國海德漢的ROD400系列為例,其5000線以下的,海德漢提供的刻線精度為刻線寬度的1/20(與分辨率相關(guān)),6000-10000線的,精度為12角秒(與分辨率無關(guān))。而海德漢的RON系列角度編碼器,同樣的是9000線—36000線,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。實際上,影響編碼器精度的有以下4個部分:

A:光學(xué)部分

B:機(jī)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(jī)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—主要的是母板精度、每轉(zhuǎn)刻線數(shù)、刻線精度、刻線寬度一致性、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(yīng)。

光學(xué)系統(tǒng)使用后的影響—污染,衰減。

 例如光學(xué)碼盤,首先是母板的刻線精度,Heidenhain的母板據(jù)說其是在地下幾十米雙懸浮工作室內(nèi)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(yuǎn)處汽車引擎的振動,為此,很多編碼器廠家甚至向其購買母板。其次,加工的過程,光學(xué)成像的時間,溫度,物理化學(xué)的變化,污染等,都會影響到碼盤刻線的寬度和邊緣性。所以,即使是一樣的碼盤刻線數(shù),各家能做到的精度也是不同的。

 B編碼器機(jī)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(jié)構(gòu)精度。

碼盤安裝的同心度,光學(xué)組建安裝的精度。

安裝定位點與軸的同心度。

例如,就軸承的結(jié)構(gòu)而言,單軸承支撐結(jié)構(gòu)的軸承偏差無法消除,而且經(jīng)使用后偏差會更大,而雙軸承結(jié)構(gòu)或多支承結(jié)構(gòu),可有效降低單個軸承的偏差。

 C編碼器電氣部分對精度的影響:

電源的穩(wěn)定精度—對光發(fā)射源與接收單元的影響。

讀取響應(yīng)與電氣處理電路帶來的誤差;

電氣噪音影響,取決于編碼器電氣系統(tǒng)的抗干擾能力;

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

 D編碼器使用中帶來的精度影響:

安裝時與測量轉(zhuǎn)軸連接的同心度;

輸出電纜的抗干擾與信號延遲(較長距離或較快頻率下);

接收設(shè)備的響應(yīng)與接收設(shè)備內(nèi)部處理可能的誤差。

編碼器高速旋轉(zhuǎn)時的動態(tài)響應(yīng)偏差。

最常見的是我們自己使用安裝的方法與安裝結(jié)果的偏差。