聊一聊編碼器的精度問題

2024年01月15日 10:46:58人氣：2832來(lái)源：上海精浦機(jī)電有限公司

　　1.編碼器的精度

　　編碼器的精度，是指編碼器輸出的信號(hào)數(shù)據(jù)對(duì)測(cè)量的真實(shí)角度的準(zhǔn)確度，編碼器精度對(duì)應(yīng)的參數(shù)是角度偏差量的角分(′)、角秒(″)。

　　2.編碼器的重復(fù)精度

　　重復(fù)精度代表編碼器信號(hào)輸出的重復(fù)性偏差。例如某種情況下，編碼器即使輸出精度不高，但是其輸出重復(fù)性很高，接收設(shè)備可以通過(guò)外部其他測(cè)量器件的標(biāo)定其整體輸出的偏差，而在各個(gè)測(cè)量位置設(shè)逐點(diǎn)補(bǔ)償，從而提高最終的測(cè)量精度結(jié)果。對(duì)于定位控制來(lái)說(shuō)重復(fù)精度很重要，在使用初始化時(shí)確定好每個(gè)定位位置，重復(fù)精度可以保證每次的定位精度。

　　3.編碼器的精度和分辨率有什么關(guān)系？

　　編碼器的分辨率與精度并沒有直接的對(duì)應(yīng)關(guān)系，編碼器的精度取決于各種因素。旋轉(zhuǎn)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(guó)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(wú)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(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(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(duì)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,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(duì)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(diǎn)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(wú)法消除，而且經(jīng)使用后偏差會(huì)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(gè)軸承的偏差。

　　C編碼器電氣部分對(duì)精度的影響：

　　電源的穩(wěn)定精度—對(duì)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(lái)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(huì)帶來(lái)的誤差，按照德國(guó)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(lái)的精度影響：

　　安裝時(shí)與測(cè)量轉(zhuǎn)軸連接的同心度；輸出電纜的抗干擾與信號(hào)延遲(較長(zhǎng)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(shí)的動(dòng)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。

　　因此，某些編碼器的分辨率即使標(biāo)的很高，但其精度仍然要看編碼器本身的從加工到使用的各個(gè)環(huán)節(jié)精度控制。

關(guān)鍵詞：編碼器旋轉(zhuǎn)編碼器角度編碼器

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