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于許多自動化應(yīng)用程序的性能至關(guān)重要。如果指定得當，Dynapar編碼器將以適合預(yù)算的價格提供支持有效定位所需的結(jié)果，選擇不當會降低系統(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)一圈或線性標尺 1 in/mm 中測量段或單位的數(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) 和絕對編碼器的位數(shù)來衡量。


編碼器脈沖是指編碼器可以測量或顯示的給定物理量的最小段。換句話說，它是編碼器可以監(jiān)控設(shè)備的粒度。在一個光學(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每轉(zhuǎn) 10,000 個脈沖 (PPR)，通過插值可提供高達 40,000 PPR 的分辨率。線性標尺提供微米量級的分辨率。

關(guān)于丹納帕編碼器的一個常見誤解是假設(shè)更高的分辨率可以提高整個系統(tǒng)的準確性。需要注意的是，提高分辨率不會補償后一種錯誤（見圖 1）。每轉(zhuǎn)增加更多脈沖可能會提高編碼器報告位置的能力，但如果存在系統(tǒng)誤差，更高的分辨率將無法糾正它。


上面的兩個示例具有完全相同的分辨率（24 個計數(shù)），但精度卻大不相同。這是高分辨率無法提高準確性的一個例子。

編碼器精度

Dynapar編碼器精度是對編碼器讀出的值與被測量的實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）。

多個錯誤源會降低編碼器讀數(shù)的準確性。這些來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。這可能會在編碼器生成的脈沖時序中引入一個小誤差。如果誤差量已知，則可由控制器校準。找出誤差的一種方法是使用外部高精度編碼器測量誤差量，重新校準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行。

在其他情況下，錯誤源于被監(jiān)控的設(shè)備。齒輪箱可能有齒隙，或者絲杠可能在其運動中發(fā)揮作用。重要的是要記住，編碼器只能報告它正在監(jiān)控的設(shè)備的位置。如果出現(xiàn)機械錯誤，編碼器將無法提高性能。

系統(tǒng)可重復(fù)性和編碼器

編碼器的第三個關(guān)鍵特性是可重復(fù)性?？芍貜?fù)性是衡量系統(tǒng)返回相同命令位置的一致性程度。對于編碼器，可重復(fù)性通常比精度高 2-10 倍。與精度一樣，可重復(fù)性也有來自多個來源的誤差貢獻，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）會遭受在多個周期內(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)中的機械誤差可能會降低系統(tǒng)的可重復(fù)性，包括齒輪間隙、滯后、皮帶張緊不當?shù)取Ｅc分辨率一樣，用戶經(jīng)常認為購買具有非常高重復(fù)性的編碼器會產(chǎn)生最佳結(jié)果。事實并非如此。即使是具有近乎完美可重復(fù)性的編碼器也無法在機械重復(fù)性差的系統(tǒng)上進行改進，丹納帕編碼器所能做的就是將結(jié)果進行反饋。

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)相同動作的能力。高精度和高可重復(fù)性似乎很理想，但代價是系統(tǒng)成本高，應(yīng)用程序可能無法達到那種性能水平。同時，如果應(yīng)用真的強調(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)計人員需要選擇能夠提供準確度、分辨率和可重復(fù)性的正確組合的編碼器。例如，對于取放應(yīng)用，最佳選擇可能是運行精度適中但重復(fù)性非常高的編碼器。Dynapar編碼器的精度誤差可以校準出來，而重復(fù)性保證了機械臂每次都會去到相同的位置。定長切割應(yīng)用可能會受益于高精度，但只有適度的可重復(fù)性。

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