聊一聊編碼器的精度問題

2024年01月15日 10:46:58人氣：2002來源：上海精浦機電有限公司

　　1.編碼器的精度

　　編碼器的精度，是指編碼器輸出的信號數(shù)據(jù)對測量的真實角度的準確度，編碼器精度對應(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)備可以通過外部其他測量器件的標定其整體輸出的偏差，而在各個測量位置設(shè)逐點補償，從而提高最終的測量精度結(jié)果。對于定位控制來說重復(fù)精度很重要，在使用初始化時確定好每個定位位置，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—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。

　　因此，某些編碼器的分辨率即使標的很高，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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