關(guān)于
Dynapar編碼器分辨率、精度的正解選擇。
編碼器分辨率、編碼器精度和系統(tǒng)可重復(fù)性
丹納帕編碼器反饋對(duì)于許多自動(dòng)化應(yīng)用程序的性能至關(guān)重要。如果指定得當(dāng),Dynapar編碼器將以適合預(yù)算的價(jià)格提供支持有效定位所需的結(jié)果,選擇不當(dāng)會(huì)降低系統(tǒng)性能。為了理解如何以及為什么,我們需要一起討論適用于編碼器的精度、分辨率和可重復(fù)性的概念。
編碼器分辨率
編碼器分辨率圖編碼器分辨率是編碼器軸旋轉(zhuǎn)一圈或線性標(biāo)尺 1 in/mm 中測(cè)量段或單位的數(shù)量。編碼器分辨率通常以增量編碼器的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù) (PPR) 和絕對(duì)編碼器的位數(shù)來(lái)衡量。
編碼器脈沖是指編碼器可以測(cè)量或顯示的給定物理量的最小段。換句話說(shuō),它是編碼器可以監(jiān)控設(shè)備的粒度。在一個(gè)光學(xué)編碼器碼盤,刻劃的圖案越密集,分辨率越高。
旋轉(zhuǎn)編碼器的直接分辨率高達(dá)每轉(zhuǎn) 10,000 個(gè)脈沖 (PPR),通過(guò)插值可提供高達(dá) 40,000 PPR 的分辨率。線性標(biāo)尺提供微米量級(jí)的分辨率。
關(guān)于
丹納帕編碼器的一個(gè)常見誤解是假設(shè)更高的分辨率可以提高整個(gè)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。需要注意的是,提高分辨率不會(huì)補(bǔ)償后一種錯(cuò)誤(見圖 1)。每轉(zhuǎn)增加更多脈沖可能會(huì)提高編碼器報(bào)告位置的能力,但如果存在系統(tǒng)誤差,更高的分辨率將無(wú)法糾正它。
上面的兩個(gè)示例具有完全相同的分辨率(24 個(gè)計(jì)數(shù)),但精度卻大不相同。這是高分辨率無(wú)法提高準(zhǔn)確性的一個(gè)例子。
編碼器精度
Dynapar編碼器精度是對(duì)編碼器讀出的值與被測(cè)量的實(shí)際物理值之間的誤差的度量。編碼器精度以弧分或弧秒為單位,20 弧分(0.3 度)或更好,通常被認(rèn)為是高精度編碼器,某些精密設(shè)備約為 5 弧秒(0.0014 度)。
多個(gè)錯(cuò)誤源會(huì)降低編碼器讀數(shù)的準(zhǔn)確性。這些來(lái)源之一可以是編碼器本身。例如,光學(xué)編碼盤上的線寬可以變化。這可能會(huì)在編碼器生成的脈沖時(shí)序中引入一個(gè)小誤差。如果誤差量已知,則可由控制器校準(zhǔn)。找出誤差的一種方法是使用外部高精度編碼器測(cè)量誤差量,重新校準(zhǔn)然后移除精密編碼器,以便系統(tǒng)能夠以比以前更高的精度運(yùn)行。
在其他情況下,錯(cuò)誤源于被監(jiān)控的設(shè)備。齒輪箱可能有齒隙,或者絲杠可能在其運(yùn)動(dòng)中發(fā)揮作用。重要的是要記住,編碼器只能報(bào)告它正在監(jiān)控的設(shè)備的位置。如果出現(xiàn)機(jī)械錯(cuò)誤,編碼器將無(wú)法提高性能。
系統(tǒng)可重復(fù)性和編碼器
編碼器的第三個(gè)關(guān)鍵特性是可重復(fù)性。可重復(fù)性是衡量系統(tǒng)返回相同命令位置的一致性程度。對(duì)于編碼器,可重復(fù)性通常比精度高 2-10 倍。與精度一樣,可重復(fù)性也有來(lái)自多個(gè)來(lái)源的誤差貢獻(xiàn),包括編碼器和被定位的設(shè)備。盡管某些類型的編碼器(例如電容式編碼器)會(huì)遭受在多個(gè)周期內(nèi)累積的累積誤差,但這是例外而不是規(guī)則。用于自動(dòng)化的最常見編碼器類型,例如光學(xué)和磁性編碼器,旨在防止累積誤差。
系統(tǒng)中的機(jī)械誤差可能會(huì)降低系統(tǒng)的可重復(fù)性,包括齒輪間隙、滯后、皮帶張緊不當(dāng)?shù)取Ec分辨率一樣,用戶經(jīng)常認(rèn)為購(gòu)買具有非常高重復(fù)性的編碼器會(huì)產(chǎn)生最佳結(jié)果。事實(shí)并非如此。即使是具有近乎完美可重復(fù)性的編碼器也無(wú)法在機(jī)械重復(fù)性差的系統(tǒng)上進(jìn)行改進(jìn),丹納帕編碼器所能做的就是將結(jié)果進(jìn)行反饋。
系統(tǒng)可能具有非常高的可重復(fù)性并且仍然不準(zhǔn)確。相反,系統(tǒng)可以表現(xiàn)出高精度但可重復(fù)性差。
精度是指絕對(duì)定位值,而可重復(fù)性量化了系統(tǒng)以相同精度重復(fù)相同動(dòng)作的能力。高精度和高可重復(fù)性似乎很理想,但代價(jià)是系統(tǒng)成本高,應(yīng)用程序可能無(wú)法達(dá)到那種性能水平。同時(shí),如果應(yīng)用真的強(qiáng)調(diào)精度,高重復(fù)性可能仍然不能滿足系統(tǒng)需求。零精度和低可重復(fù)性通常不適用于任何應(yīng)用。
為了優(yōu)化性能,系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員需要選擇能夠提供準(zhǔn)確度、分辨率和可重復(fù)性的正確組合的編碼器。例如,對(duì)于取放應(yīng)用,最佳選擇可能是運(yùn)行精度適中但重復(fù)性非常高的編碼器。Dynapar編碼器的精度誤差可以校準(zhǔn)出來(lái),而重復(fù)性保證了機(jī)械臂每次都會(huì)去到相同的位置。定長(zhǎng)切割應(yīng)用可能會(huì)受益于高精度,但只有適度的可重復(fù)性。
了解更多關(guān)于編碼器知識(shí),請(qǐng)關(guān)注亨士樂編碼器國(guó)內(nèi)正規(guī)授權(quán)代理西安德伍拓自動(dòng)化傳動(dòng)系統(tǒng)有限公司網(wǎng)站。公司專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)為您免費(fèi)提供
Hengstler編碼器(Dynapar 品牌已變更為 Hengstler)的選型、安裝、調(diào)試、保養(yǎng)等技術(shù)指導(dǎo)服務(wù),盡量避免企業(yè)因?yàn)榫幋a器技術(shù)人員的短缺帶來(lái)的損失,采取“線上+線下”服務(wù)的服務(wù)形式,幫助企業(yè)解決技術(shù)難題。