浅谈圆光栅编码器的检测——圆光栅编码器与数显表的匹配

ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＳＥＣＴＩＯＮ技术篇　校准与测试　浅谈圆光棚编码器的检测　圆光栅编码器与数显表的匹配　口朱绯红　检测方法　波值还是读角度值。结果应该是一　匹配问题　根据ＪＪＧ９００—１９９５（（光电轴角编　样的，为什么会出现以上现象呢？　四、数显表的分辨力和圆光栅编　码传感器》检定规程，检测圆光栅编　原因是按规程光栅整周刻线数　码器的准确度等级相匹配的原则　码器的准确度是用正多面棱体和自　为３６００的Ｂ类一级的圆光栅编码　在Ｅｔ常圆光栅编码器检测过程　准直仪或分度头、精密转台、精密测　器要求的示值误差为３６”．而线数为　中。首先我们要根据光栅整周刻线　角仪进行直接检测的。　３６００的圆光栅线分度值为３６０”（ｒ＝　数的多少，计算圆光栅线分度值，再　二、测角准确度　３６０。／３６００＝０．１。＝３６０　）。通过４倍频　根据圆光栅编码器的准确度等级对　光电轴角编码传感器的测角准　数显表只能输出９０”的方波．则意　应规程确定允许的测角误差值，然　确度Ａ类分为７级，Ｂ类分为５级，　味着转角在９０”以内变化，方波数　后，选择适当的细分盒和适当倍频　其要求见表１，准确度的检定结果以　不变化。也就是数显表远远滞后于　的数显表。使数显表的分辨力所代　测角误差的峰值Ｐ与谷值　之差口（即　测角装置：反之以方波的脉冲数为　表的角度值．应为根据圆光栅编码　最大间距误差Ｐ－Ｖ）表示，也可以用数　标称值。在自准直仪读偏差值就有　器准确度等级对应着规程上要求允　值口的１／２冠以±号表示　９０”角值变化量。所以说，要想检测　许测角误差值的ｆ１／３～１／１０）时，遵循　三、数显表的分辨力和圆光栅　结果准确，必须考虑数显表的分辨　这样的匹配原则才能进行检测。　编码器的准确度等级应相匹配　力和圆光栅编码器的准确度等级相　例如．对于整周刻线数为３６００　当圆光栅编码器和数显表直　表１　光电轴角编码传感器的测角准确度　接连接时，如果以正多面棱体和　自准直仪产生一个标准角．读数　ｌ　２　３　４　５　６　７　显表的方波的脉冲数时．可能会　别＼　出现数显表的方波的脉冲数误差　Ａ　Ｏ．５”　ｌ”±Ｏ．２５”　±Ｏ．５”　２”±ｌ”　４”±２　ｌ０”±５”　２Ｏ”±ｌＯ”　６０　±３Ｏ”　都为０的现象。反之，以方波的脉　Ｂ　冲数为标称值。在自准直仪上读　±ＯＯ．１ｒ　０．２ｒ　０．２５ｒ　０．５ｒ　１Ｏ５ｒ　±Ｏ．１　ｒ　±０．１２５ｒ　±０．２５ｒ　ｒ±０．５ｒ　偏差值，结果偏差值非常大。原因　注：ｒ为角距，也称信号周期。　就是数显表的分辨力和圆光栅编　码器的准确度等级不匹配。　表２检测结果　例如，我们曾经检测一只光　标称值（。）　Ｏ　３０　６０　９０　ｌ２Ｏ　ｌ５Ｏ　ｌ８Ｏ　２ｌＯ　２４０　２７０　３０ｏ　３３０　栅整周刻线数３６００的Ｂ类一级　正向偏差（”）　Ｏ　Ｏ　一３　＋４　＋７　—１４　一ｌ３　—２２　一ｌ８　一ｌｌ　一８　—６　的圆光栅编码器。当时我们用的　正向偏差（　）　＋３　一ｌ　一３　＋６　＋９　一ｌ５　一ｌ６　—２ｌ　—ｌ６　一ｌＯ　—ｌＯ　—ｌＯ　是４倍频的数显表，转动一标准　平均值（　）　＋１．５　—０．５　—３　＋５　＋８　—１４．５　—１４．５　—２１．５　一ｌ７　一ｌＯ．５　—９　—８　角，读方波数，结果方波的偏差值　反向偏差（　）　Ｏ　一３　一ｄ　＋６　＋７　一ｌ６　一ｌ６　—２３　一ｌ７　—１４　一ｌｌ　—ｄ　全为零，而以方波的脉冲数为标　反向偏差（　）　＋２　—２　—５　＋５　＋ｌＯ　一１４　—１４　—２５　—１４　一ｌ５　—８　—９　称值，在自准直仪上读偏差值，试　平均值（　）　＋ｌ　一２．５　—４．５　＋５．５　＋８．５　一ｌ５　一ｌ５　—２４　一ｌ５．５　—１４．５　——９．５　—６．５　验结果偏差值非常大。无论读方　总平均值（　）　＋１．２　一１．５　—３．８　＋５．２　＋８．２　—１４．８　一ｌ４．８　—２２．８　，一ｌ６．２　一ｌ２．５　—９．２　—７．２　中国计量：）００６．９　７５　维普资讯 http://www.cqvip.com

技术篇ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＳＥＣＴＩＯＮ　校准与测试　的Ｂ类一级的圆光栅编码器，计算　４５００００的方波，再经过４倍频的数　显表，最后输出分辨力为０．７２　的方　波。对于整周刻线数为１８０００的Ａ　类６级的圆光栅编码器。根据规程　再经过４倍频的数显表进行读数，　线分度值为３６０　，规程允许的角度　偏差为３６　（±１８　），根据匹配原则，　可以选择十细分盒。再经过４倍频　的数显表，就可以输出分辨力为９　的方波．也可以经过８倍频的数显　曾经检测一只圆光栅整周刻线数　为３６００的Ｂ类一级的圆光栅编码　器，按照规程正向检测两周．然后　再进行反向检测两周。数据如表２　所示。　允许的角度偏差为２０　（±１０”），我　们可以选择十细分盒．输出分辨力　为７．２　的方波，再经过４倍频的数　表，输出分辨力为４．５　的方波等。　又例如．整周刻线数为１８０００　的Ａ类４级的圆光栅编码器．计算　则：测角误差值为３１　ｆ±１５．５　，）　如果不加细分盒，就会出现脉　显表，读出１．８　的角度变化．并进行　检测，依此类推。　根据上述匹配原则，我们用正　冲的偏差值为０或读角值时偏差很　大的现象　线分度值为７２　，规程允许的角度　偏差为４　（±２　），根据匹配原则，我　们可以选择二十五细分盒，输出　多面棱体和自准直仪作为标准器，　在圆光栅编码器外面加十细分盒，　作者单位【江苏省计量测试技　术研究所】衄　衡器置零装置的要求与测试　口唐薇吴桂卿王振文　２００５年１０月，国际法制计量组　织下发了Ｒ７６的委员会草案（ＣＤ）的　这里有一个问题．用相当于１／１０　设衡器检定分度值ｅ＝２（ｇ）。　（１）按以下方法将衡器调到正　向置零范围的极限：　分度值的砝码怎么能确定出其零　点偏差不大于０．２５ｅ呢？施加砝码单　位是０．１ｅ，测试结果却要求达到　０．０５ｅ。　修订版本（２．ｄ　Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ　Ｄｒａｆｔ　Ｒｅｖｉ．　ｓｉｏｎ），有关置零方面的术语、技术要　①往承载器加放正向置零范围　同值的砝码（其中一些小砝码）；　求、试验程序基本没有变化，这反映　出国际衡器界专家对衡器置零装置　的认识趋向一致和稳定。　还有一点需要注意。Ｒ７６的委员　会草案（ＣＤ）的测试程序中去掉了　②将衡器（通过置零装置）置　零：　数字指示衡器零点指示装　和不带零点跟踪装置……”的　③观察零点指示装置是否亮。　若不亮，少量取下砝码，直至亮。　（２）往承载器上每次加０．１ｅ的砝　码，直到指示装置不亮。　置的测试　Ｒ７６强制性测试程序规定，对数　前提条件。也就是说，该草案修订的　修改对象——Ｒ７６（１９９２年版本），数　字指示衡器零点装置的测试有这样　的测试前提，被测衡器必须“不带零　字指示和不带零点跟踪装置的衡　器，先调至零以下一个分度值，然后　逐次加放相当于１／１０分度值的一些　砝码。以此来确定零点指示装置显　示零点偏差的范围。　负向置零范围　（如一２％Ｍａｘ）　－２／０　Ｏ　（３）记录该值。　（４）继续往承载器上每次加０．１ｅ　点跟踪装置”。那么，带零点跟踪装　置的衡器又如何测试？某检测机构　提出了解决方案，如图１所示。　正向置零范围　（如＋２％Ｍａ）【）　的砝码，直到示值明显地改变为１ｅ。　（５）记录该值。　（６）将（５）的值减去（３）的值，看　其是否满足不大于０．２５ｅ的要求。　（７）通过类比（１）至（６）的操作，　同样可确定负向的（８）与（１０）的差　０．２５　ｉ　零点指示装置　；一０．２５ｅ　■———————　——————＿　＋ｏ．２５ｅ　值是否不大于０．２５ｅ；只是将上述的　正向置零范围变为负向置零范围。　＋Ｏ．２５ｅ　ｉ　（１０）　（８）　（３）　（５）　如图１所示，（６ｃ）步骤要达到（１ａ）同　样的效果。　图１　带零点跟踪装置衡器的组成方案　７６　２０１￣．９中国计量