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      新聞資訊

      光柵尺的步距、四倍頻

      增量型光柵尺是由很多光柵刻線組成的,刻線的密度決定了這個增量型光柵尺的分辨率,也就是可以分辨讀取的*小變化位移值。代表光柵尺的分辨率的參數是分辨率,例如50線, A,B每毫米各輸出50個脈沖,分辨率就是20微米。那么這個光柵尺位移的*小變化量是多少微米呢?就是20微米嗎?

      光柵尺A/B相輸出的波形是有陡直上升沿和陡直下降沿的方波信號,A與B相差1/4T周期90度相位;在0度相位角,90度,180度,270度相位角,這四個位置有上升沿和下降沿,這樣,實際上在1/4T方波周期就可以有位移變化的判斷,這樣1/4的T周期就是*小測量步距,通過電路對于這些上升沿與下降沿的判斷,可以4倍于PPR讀取位移的變化,這就是方波的四倍頻。這種判斷,也可以用邏輯來做,0代表低,1代表高,A/B兩相在一個周期內變化是0 0,0 1,1 1,1 0 。這種判斷不僅可以4倍頻,還可以判斷位移方向。

      這樣50線(20微米/脈沖)的光柵尺的分辨率可以達到5微米。正向移動時,A相信號比B相信號超前90度;反之,B相比A相超前90度。

      嚴格地講,方波*高只能做4倍頻,雖然有人用時差法可以分的更細,但那基本不是增量光柵尺推薦的,更高的分頻要用增量脈沖信號是SIN/COS類正余弦的信號來做,后續電路可通過讀取波形相位的變化,用模數轉換電路來細分,5倍、10倍、20倍,甚至100倍以上,分好后再以方波波形輸出(PPR)。分頻的倍數實際是有限制的,首先,模數轉換有時間響應問題,模數轉換的速度與分辨的**度是一對矛盾,不可能無限細分,分的過細,響應與精準度就有問題;其次,原光柵尺的刻線精度,輸出的類正余弦信號本身一致性、波形上乘度是有限的,分的過細,只會把原來碼盤的誤差暴露得更明顯,而帶來誤差。細分做起來容易,但要做好卻很難,其一方面取決于原始碼盤的刻線精度與輸出波形上乘度,另一方面取決于細分電路的響應速度與分辨精準度。例如,德國的工業編碼器,推薦的*佳細分是20倍,更高的細分是其推薦的精度更高的光柵尺,但移動的速度是很低的。

      滬公網安備 31011202007252號

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