Пропустить переходы по меню

Глоссарий по оптическим энкодерам

Поиск определения общепринятых технических терминов по оптическим энкодерам.

ПОГРЕШНОСТЬ АББЕ

Погрешность Аббе – это механизм образования погрешности, когда угловые погрешности в поворотных осях увеличиваются на расстояние от оси.

АБСОЛЮТНЫЙ

Абсолютное положение – это положение, которое существует само по себе и которое определяется независимо от какого-либо другого положения или значения. Поставляются три основных типа абсолютных энкодеров: истинный абсолютный, псевдо-абсолютный и абсолютный с питанием от батареи.

Истинный абсолютный

Положение определяется немедленно при включении

Не требуется аварийное батарейное питание

Нет необходимости в перемещении

Псевдо-абсолютный

Также известен как « дистанционно-кодированный».

Для определения абсолютного положения энкодер должен переместиться на небольшое расстояние

На шкалу энкодера на однозначно определенном расстоянии нанесены нулевые метки; при перемещении считывающей головки над двумя смежными метками контроллер может вычислить абсолютное положение по однозначно определенному расстоянию между данными нулевыми метками

Абсолютный с питанием от батареи.

В основном относится к инкрементальному энкодеру с нулевой меткой; в данном типе абсолютного энкодера используется батарея для обеспечения непрерывного питания и считывания положения для того, чтобы ни при каких обстоятельствах не происходила потеря данных абсолютного положения даже в случае отключения электропитания главной системы.

ТОЧНОСТЬ

Показывает, насколько измеренное положение близко к фактическому значению.

Не следует путать с разрешением или повторяемостью.

Примечание. Слово «прецизионность» в нетехническом английском языке часто используется для описания точности. Однако в метрологии прецизионность фактически означает повторяемость.

ACI

Цифровой интерфейс для системы ATOM с коэффициентами интерполяции до 2000.

AGC (АРУ)

Автоматическая регулировка усиления Функция обработки сигнала, которая обеспечивает постоянную амплитуду сигнала 1 Vpp.

АВАРИЙНЫЙ СИГНАЛ

В инкрементальном энкодере это выходной сигнал, подаваемый в случае возникновения определенных нежелательных состояний. Для каждой считывающей головки предусмотрены различные сигналы, перечисленные в соответствующем проспекте.

Возможные аварийные состояния:

  • Слабый сигнал (все считывающие головки имеют ошибку слабого сигнала)
  • Большой сигнал
  • Завышенная скорость
  • Чрезмерное смещение Лиссажу

Аварийный сигнал может быть вызван состоянием канала (несимметричный или дифференциальный) либо переходом в 3-е состояние (общеизвестное как «с тремя состояниями»).

Система RESOLUTE подает аварийный сигнал в тех случаях, когда она не может правильно определить абсолютное положение.

АНАЛОГОВЫЙ

Постоянно изменяемая физическая величина.

Когда речь идет об энкодерах, термин «Analogue» (аналоговый) относится к сигналам 1Vpp или 11 мкА, которые интерполируются сервоприводом или контроллером.

Примечание. В американском варианте английского языка данное слово пишется Analog. В компьютерной отрасли часто предпочитают использовать такое написание.

УГЛОВЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ

Измерение угла.

Это можно сделать с помощью полной шкалы, например, кольца или диска. Измерения по неполной дуге можно выполнять, обернув кусок линейной ленточной шкалы вокруг барабана или вала.

УГЛОВОЕ РАЗРЕШЕНИЕ

Разрешение энкодера при переводе в угловые единицы.

Например, линейное разрешение 1 нм на кольце 200 мм эквивалентно 0,0020625 угловой секунды.

Общеупотребительные единицы углового разрешения:

  • градусы
  • угловые секунды
  • угловые минуты
  • микрорадианы
  • грады (1 град = 1/400 полного оборота = 9/10 градуса)
  • милы (1 мил =1/6400 полного оборота)

ДАТЧИК УГЛА ПОВОРОТА

Энкодер для измерения угла. Также называется «угловой энкодер».

Термин «поворотный энкодер» относится ко всем энкодерам, которые измеряют углы. Угловые энкодеры определяются как энкодеры, имеющие точность выше +/-5 угл. секунд и число штрихов более 10 000. Поворотные энкодеры имеют характеристики, выходящие за пределы данной категории.

AOC

Автоматический контроль смещения Функция обработки сигнала, которая независимо корректирует смещение выходных синусоидальных и косинусоидальных сигналов.

УГЛОВАЯ СЕКУНДА

1 угловая секунда равна 1/3600 градуса.

Поэтому:

1 градус = 60 угловым минутам = 3600 угловым секундам.

ИНКРЕМЕНТАЛЬНЫЙ ЭНКОДЕР ОТКРЫТОГО ТИПА ATOM™

Серия миниатюрных оптических инкрементальных энкодеров компании Renishaw, обеспечивающих исключительную невосприимчивость к загрязнению, стабильность сигнала и надежность. ATOM – это первый в мире миниатюрный энкодер, в котором используется фильтрующая оптика с автоматической регулировкой усиления (АРУ) и контролем смещения (AOC). Такая же оптика применяется в компактных энкодерах серии TONiC™, отличающихся великолепными метрологическими характеристиками и чрезвычайно высокой в своем классе точностью.

Считывающая головка энкодера ATOM работает на скорости до 20 м/с с разрешением до 1 нм. Среди предлагаемых вариантов шкалы широкий ассортимент линейных шкал из нержавеющей стали и стекла, а также поворотные стеклянные диски RCDM диаметром от 17 мм до 108 мм, при этом на выбор предлагаются шкалы с шагом 40 мкм или 20 мкм.

ИНКРЕМЕНТАЛЬНЫЙ ЭНКОДЕР ОТКРЫТОГО ТИПА ATOM DX™

Серия ATOM DX — это самые маленькие инкрементальные оптические энкодеры Renishaw с цифровым выходом напрямую от считывающей головки. Эти миниатюрные устройства обеспечивают сигнал обратной связи по положению и имеют встроенные интерполяторы и фильтрующую оптику.

Изделия совместимы с дополнительным средством расширенной диагностики ADTi-100 и программным обеспечением ADT View. Они предоставляют подробную диагностическую информацию, облегчающую оптимизацию установки энкодера и поиск неисправностей на месте эксплуатации, соответствуют самым жестким требованиям к системам управления перемещениями.

Энкодер ATOM DX имеет разрешение до 2,5 нм и поддерживает множество различных конфигураций.

ATOM DX поставляется с кабелем или выходом сверху и может иметь шкалу на 20 мкм или 40 мкм.

РАЗМЕР ПОЛЯ

Размер поля помогает определить расстояние между дистанционно-кодированными нулевыми метками.

Имеются дистанционно-кодированные нулевые метки различных форматов, однако наиболее распространен метод поля. Нулевые метки размещаются периодически на фиксированном расстоянии друг от друга (образуя поле), при этом третья нулевая метка размещается на однозначно определенном расстоянии посередине.

КАЛИБРОВКА

1) Для определения, проверки или корректировки точности системы измерений.

С точки зрения энкодера это означает сравнение данных положения, полученных от энкодера, с данными лазера, измерительного прибора или другого известного устройства.

2) Для настройки уровня инкрементального сигнала и фазирования нулевой метки в энкодерах TONiC или ATOM.

ТАКТОВАЯ ЧАСТОТА

Данная фаза, как правило, относится к частоте тактовых импульсов на входе принимающего электронного устройства (обычно привода или контроллера).

Во время каждого тактового цикла входные электронные устройства осуществляют поиск изменения состояния линейных приемников. Если происходит изменение состояния, соответствующим образом производится положительное или отрицательное приращение.

Если выходной сигнал энкодера подается быстрее, чем тактовый импульс на входном электронном устройстве, 2 состояния могут измениться за 1 цикл, что создает помехи квадратурному декодеру.

Обратите внимание, что иногда на входе применяются цифровые фильтры. Данные цифровые фильтры устраняют кратковременные импульсные помехи, однако снижают эффективную тактовую частоту принимающего электронного устройства.

СИНХРОНИЗИРОВАННЫЙ ВЫХОД

Все энкодеры TONiC и ATOM, а также модели считывающих головок RG2/RG4 с высоким разрешением имеют синхронизированные цифровые выходы. Это означает, что интерполятор проверяет фигуры Лиссажу и при необходимости изменяет цифровые выходы один раз на каждый тактовый цикл.

Предусмотрены различные тактовые частоты, и в проспектах изделий приведены рекомендации по тактовым частотам для принимающих электронных устройств, включая допуски на нарастание напряжения в кабеле, линейных приемниках и т. п. Например, частота 20 МГц интерфейса TONiC фактически имеет внутреннюю тактовую частоту примерно 16 МГц.

Обратите внимание, что это отличается от восстановления синхронизации.

ЧАСТОТА СЛЕДОВАНИЯ ТАКТОВЫХ ИМПУЛЬСОВ

Это другое название тактовой частоты.

КОМПОНЕНТНАЯ СЧИТЫВАЮЩАЯ ГОЛОВКА

Компонентная считывающая головка – это изделие, предназначенное для встраивания в продукцию производителей оборудования. От обычных полностью герметизированных считывающих головок данные считывающие головки часто отличаются уменьшенным корпусом и компоновкой электрической схемы. Компонентные считывающие головки часто требуют дополнительной разработки, например, дополнительного экранирования, а интерполяция часто выполняется внешним устройством.

Примерами компонентных считывающих головок могут служить RGH34 и RoLin.

КОНТРОЛЛЕР

«Мозг» станка, который управляет перемещением и операциями.

Имеется обширный диапазон контроллеров. Многие из них многофункциональные, однако некоторые предназначены для выполнения специфических задач:

CNC-контроллеры (устройства числового программного управления) оптимизированы, например, для станков. Многие контроллеры содержат сложные алгоритмы, улучшающие характеристики станка.

Возможности модульных систем, таких как UMAC компании Delta Tau, можно расширить с помощью дополнительных плат, чтобы они в точности удовлетворяли потребности заказчика.

«Контроллер» часто употребляют как общий термин и иногда неправильно используют для описания сервоусилителя (привода).

CTE (КТР)

Коэффициент теплового расширения

КТР показывает, насколько произошло расширение материала в линейном направлении при увеличении температуры. Как правило, значения выражаются в мкм/м/°C или ppm/°K.

Обратите внимание, что это действительно сложный предмет. Например, при разных температурах материалы имеют различные коэффициенты теплового расширения, поэтому обычно указывается значение в пределах ограниченного диапазона температур, например, около 20 °C.

ЦИКЛИЧЕСКАЯ ПОГРЕШНОСТЬ

Циклическая погрешность – это еще один термин ошибки подразбиения.

ТОЧКА ОТСЧеТА

Термин точка отсчета может относиться к разным понятиям:

  • Нулевая метка
  • Место, в котором шкала с независимым КТР (например, шкала RTLC) прикреплена к подложке
  • Заданное нулевое положение на шкале или на станке
  • Калибровочный эталон

ЦИФРОВОЙ

Сигналы или информация, которые могут иметь только два дискретных состояния: с высоким или с низким уровнем.

В энкодере понятие «цифровой» обычно относится к выходным сигналам цифрового энкодера. Данные сигналы находятся в квадратуре, описанной в проспектах энкодеров компании Renishaw.

Некоторые считают, что цифровые сигналы более помехоустойчивы, чем аналоговые сигналы, поскольку при приеме сигнала устраняется любое нарушение уровня сигнала. Другие утверждают, что аналоговые сигналы низкочастотные, поэтому можно применять дополнительную фильтрацию.

Обратите внимание, что недостатком цифровых энкодеров является то, что у них всегда будет существовать компромисс между скоростью и разрешением.

НЕВОСПРИИМЧИВОСТЬ К ЗАГРЯЗНЕНИЯМ

Способность энкодера продолжать считывать данные положения при наличии грязи и загрязнения.

Невосприимчивость к загрязнениям объясняется двумя факторами: оптической схемой и электроникой автоматической регулировки усиления.

В инкрементальных энкодерах компании Renishaw используется система фильтрации оптического сигнала, настроенная только на 1 период, который является периодом шкалы. Поскольку у грязи и загрязнения период всегда отличается, он отклоняется энкодером. Важно то, что загрязнение не вызывает смещения сигналов Лиссажу.

Автоматическая регулировка усиления позволяет усиливать или ослаблять сигнал электронно, максимально обеспечивая тем самым устойчивость фигур Лиссажу.

ДИСТАНЦИОННО-КОДИРОВАННЫЙ

Дистанционно-кодированные нулевые метки размещаются вдоль шкалы энкодера на однозначно определенном расстоянии; при перемещении считывающей головки над двумя смежными метками контроллер может вычислить абсолютное положение по однозначно определенному расстоянию между данными нулевыми метками

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ИНТЕГРИРОВАНИЕ

Электрическое интегрирование описывает подключение энкодера к принимающим электронным устройствам. Описание включает электропитание, заземление/экранирование и сигналы.

Важно следить за тем, чтобы выходные сигналы энкодера были совместимы с входными сигналами принимающих электронных устройств.

Неправильное заземление/экранирование является самой распространенной причиной возникновения проблем с энкодерами. Короткие замыкания или чрезмерный шум между 0 В и «землей» часто приводят к возникновению проблем, связанных с помехами, к ошибкам в вычислениях или маскированию нулевых меток.

Важно следить за тем, чтобы электропитание энкодера обеспечивало достаточную пропускную способность по току. Необходимо помнить о падении напряжения на кабеле.

НЕВОСПРИИМЧИВОСТЬ К ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПОМЕХАМ

Способность изделия продолжать работать в помехонасыщенной среде.

Энкодеры могут подвергаться воздействию различных электрических помех:

  • Электромагнитные помехи могут наводиться на кабель или считывающую головку
  • Помехи часто возникают в источнике питания 5 В
  • Помехи также возникают на заземлении станка

Тщательная разработка электронной части помогает преодолеть нежелательное воздействие данных источников помех.

СРЕДА ЭМИ

ЭМИ = электромагнитное излучение

Это помехи (шум), которые присутствуют вокруг энкодера.

Причиной возникновения электромагнитных помех может быть следующее:

  • Быстрые токи переключения в кабелях электродвигателя
  • Неплотные соединения, вызывающие искрение
  • Недостаточно экранированные переключатели или контакторы
  • Неплотные соединения заземления или неудовлетворительное электропитание
  • Сварка, электроискровая обработка или другие вызывающие помехи работы, производимые рядом со станком

ОПТИЧЕСКИЙ ЭНКОДЕР ЗАКРЫТОГО ТИПА

Оптический энкодер закрытого типа Renishaw включает электронные схемы энкодера и оптику, помещенные в герметичный блок, присоединенный к корпусу считывающей головки. Как герметичный оптический модуль, так и шкала энкодера дополнительно защищены герметичным корпусом. Такая конструкция обеспечивает эффективную защиту от проникновения жидкостей и твердых веществ.

ЭНКОДЕР

В общем случае энкодер – это устройство или процесс, преобразующие данные из одного формата в другой.

Применительно к определению положения энкодер – это устройство, которые измеряет положение и передает данные в удобном формате на привод или контроллер.

АБСОЛЮТНЫЙ ЭНКОДЕР ОТКРЫТОГО ТИПА EVOLUTE™

Серия EVOLUTE представляет собой истинно абсолютный бесконтактный оптический энкодер с шагом (периодом) шкалы 50 мкм. Эти энкодеры отличаются исключительно широкими допусками при установке и более высокой степенью невосприимчивости к загрязнениям, что важно для решения задач, требующих не только максимальной надежности при эксплуатации, но и быстрого выполнения монтажа. Энкодер EVOLUTE обеспечивает разрешение вплоть до 50 нм и имеет малую ошибку подразбиения (Sub-Divisional Error – SDE) и низкий уровень джиттера (дрожания фронта сигнала) благодаря использованию новаторской оптической схемы и высокой скорости обработки сигнала. Энкодер с набором таких характеристик позволяет решать самые сложные задачи, стоящие перед производителями оборудования.

FASTRACK™

FASTRACK – это запатентованная система направляющих, которая используется со шкалой RTLC или RTLA для их крепления.

В отличие от большинства систем направляющих, система FASTRACK изготовлена из твердой нержавеющей стали, поэтому она намного лучше защищена от повреждений, чем профили из мягкого алюминия. Кроме того, система FASTRACK быстро и легко монтируется.

Системы направляющих имеют ряд преимуществ:

  • Они обеспечивают легкую замену шкалы в условиях эксплуатации
  • Они обеспечивают расширение/сжатие шкалы в соответствии с ее КТР независимо от направляющих или подложки
  • Они предусматривают временное снятие длинной шкалы с больших станков при их демонтаже для транспортировки

ФИЛЬТРАЦИЯ

Фильтрация – это подавление сигналов, вибраций или излучения определенных частот и пропускание других частот.

В датчиках положения фильтрация часто используется в следующих целях:

  • Система фильтрации оптического сигнала подавляет частоты, которые отличаются от периода шкалы.
  • Фильтрация электрических сигналов помогает устранить шум и уменьшить дрожание.
  • Фильтрация цепей электропитания помогает устранить компоненты помех, обеспечивая более стабильную и надежную работу системы

СВОБОДНЫЙ КОНЕЦ КАБЕЛЯ

Кабель, который поставляется незаделанным в разъем с неизолированными проводами на конце. Это предоставляет заказчикам возможность легко устанавливать свои предпочитаемые соединители.

ОПТИЧЕСКИЙ ЭНКОДЕР ЗАКРЫТОГО ТИПА FORTiS™

Оптические энкодеры FORTiS закрытого типа обладают исключительно прочной конструкцией для использования в жестких промышленных условиях, в которых требуется высокая точность обратной связи и измерений. Герметичная оптоэлектронная считывающая головка преобразует данные перемещения относительно точной шкалы из нержавеющей стали в данные положения. Они обладают следующими характеристиками:

  • Технология измерения абсолютных координат — точная, надежная и проверенная
  • Бесконтактная конструкция — минимальный гистерезис и отсутствие механического износа
  • Превосходная герметичность — повышенная стойкость к загрязнению жидкостями и твердыми частицами
  • Исключительная устойчивость к вибрациям — высокая эффективность и увеличение срока службы
  • Запатентованный индикатор настройки — для облегчения и ускорения первой установки
  • Совместимость со средством расширенной диагностики ADTa-100 для улучшенной диагностики и поиска неисправностей

FPC

Гибкий печатный шлейф

Это плоский гибкий кабель, который используется с небольшими разъемами в небольшом масштабе с нулевым усилием сочленения. Кабели FPC сгибаются при небольшом усилии, однако срок их службы при изгибе намного меньше, чем у стандартных кабелей, поэтому, как правило, кабели FPC не рекомендуется применять для динамических операций. Кабели FPC также выпускаются с экранирующей оболочкой.

FPD

Дисплей с плоским экраном

ЗАЗЕМЛЕНИЕ

Соединение станка с заземляющим устройством. Также называется « замыкание на землю».

Важно обратить внимание на то, что заземление является неотъемлемой частью электрического интегрирования энкодера: неэффективное заземление, короткие замыкания и помехи между 0 V и землей являются одними из самых распространенных причин возникновения проблем с энкодерами.

ГИСТЕРЕЗИС

Гистерезис – это отставание во времени реакции на изменение во входных сигналах, которые вызывают данную реакцию.

Примеры гистерезиса в энкодерах:

  • Когда шкала энкодера установлена на подложке в направляющих, поскольку подложка циклически подвергается тепловому воздействию, относительное тепловое расширение шкалы и трение в системе монтажа приводят к тому, что концы шкалы приходят в состояние покоя в слегка различных положениях.
  • Электрический гистерезис внутри считывающей головки означает, что указанное положение будет отличаться и будет находиться немного ближе или дальше.
  • У энкодеров закрытого типа происходит небольшая задержка при изменении направления на противоположное. Это называется погрешность реверса.

ИНКРЕМЕНТАЛЬНЫЙ

Абсолютное положение – это положение, которое существует само по себе и которое определяется независимо от какого-либо другого положения или значения. Поставляются три основных типа абсолютных энкодеров: истинный абсолютный, псевдо-абсолютный и абсолютный с питанием от батареи.

Инкрементальный энкодер – это энкодер, выходные сигналы которого показывают только относительное перемещение; абсолютное положение оси может быть определено приводом или контроллером, которые сопоставляют относительное положение с известным исходным положением, например с сигналом от нулевой метки.

Инкрементальные энкодеры не могут передавать данные об абсолютном положении при включении питания, перед вычислением абсолютного положения должны быть считаны данные нулевой точки. Инкрементальные сигналы положения могут отсчитываться в обоих направлениях, давая, соответственно, положительное или отрицательное приращение к данным о положении.

СТАНДАРТ ОТРАСЛИ

Стандарт отрасли относится к определенным техническим условиям, общепринятым в данной отрасли.

Например, управляемые напряжением аналоговые сигналы должны составлять 1Vpp, что является установленным в отрасли стандартом. Цифровые сигналы должны соответствовать протоколу RS422.

Обратите внимание, что стандарты отрасли относятся к техническим условиям, однако они не определяют качество. Возможна ситуация, когда один из двух имеющихся энкодеров соответствует отраслевому стандарту по уровню сигнала, а второй по своим характеристикам превосходит его.

ИНТЕРФЕЙС

Электронное устройство, которое обрабатывает сигналы или выполняет некоторые другие операции.

Протоколы последовательной связи, например BiSS® C или Siemens DRIVE-CLiQ® часто называют интерфейсом, т. е. средством связи между двумя узлами.

ИНТЕРПОЛЯТОР

Устройство, которое преобразует аналоговые сигналы в цифровые сигналы.

Что касается датчиков положения, то интерполяторы часто используются для преобразования аналоговых синусоидальных и косинусоидальных выходных сигналов от инкрементальных энкодеров в цифровое представление этих же сигналов.

На рынке имеется большой ассортимент интерполяторов, обеспечивающих интерполяцию различного качества и скорости.

IN-TRAC™

IN-TRAC – это название, присвоенное оптической нулевой метке на шкалах компании Renishaw, которая установлена непосредственно на инкрементальных делениях (на разметке шкалы).

Нулевые метки IN-TRAC намного больше невосприимчивы к ошибкам рассогласования фаз, чем нулевые метки, расположенные вдоль инкрементальных делений шкалы.

INVAR®

Invar – это железо-никелевый сплав с очень низким коэффициентом теплового расширения (КТР), составляющим примерно 1,2 ppm/°C.

Компания Renishaw предоставляет шкалу энкодера, изготовленную из сплава ZeroMet™, который является разновидностью сплава Invar и выбран благодаря своей чрезвычайно высокой стабильности.

Класс защиты IP

Степень защиты от проникновения пыли и воды, также называемый Международный класс защиты. Данный класс защиты определяет герметичность электрического кожуха.

Класс защиты IP обозначается двумя цифрами: первая цифра относится к защите от проникновения пыли, а вторая цифра – к защите от проникновения воды. Например, класс защиты IP64 означает защиту класса 6 от проникновения пыли и защиту класса 4 от проникновения воды.

Классы защиты IP определены в международном стандарте IEC 60529.

Национальная ассоциация производителей электрооборудования (NEMA) публикует классы защиты, которые аналогичны классам стандарта IEC, однако система нумерации в стандартах NEMA отличается – в них также включены коррозионная стойкость и старение прокладок.

ДРОЖАНИЕ

Мощность помех при определении положения на выходе энкодера, когда он не перемещается.

Данная мощность выражается среднеквадратичным значением (RMS), однако существует много способов измерения помех при определении положения; особенно важное значение имеет ширина полосы частот при измерении.

Энкодеры с низким дрожанием способны лучше удерживать положение и выделять меньше тепла в линейных электродвигателях. Кроме того, они обеспечивают более плавное управление на низких скоростях.

Светодиод

Светоизлучающий диод

Светодиодный индикатор

Цветные светодиоды, показывающие уровень сигнала, фазирование нулевой метки, состояние CAL/AGC (Калибровка/АРУ) и другие состояния энкодера или диагностические сигналы.

Датчики конечного положения

Выходные сигналы от энкодера, которые указывают на то, что считывающая головка достигла конца хода.

Одиночные датчики конечного положения подают один сигнал, который показывает, что считывающая головка достигла конца оси. Привод или контроллер не могут определить, какой конец хода достигнут.

Парные датчики конечного положения подают другой сигнал, в зависимости от того, какой конец хода достигнут; в энкодерах компании Renishaw они называются конец хода «P» или «Q».

ЛИНЕЙНЫЙ

Прямолинейное перемещение или форма из прямых линий.

ЛИССАЖУ

Метод отображения синусоидальных или косинусоидальных сигналов, при котором выходной сигнал имеет круглую форму.

Отображение выходных сигналов энкодера таким способом позволяет легко определить многие рабочие характеристики энкодера, такие как уровень сигнала и качество сигнала.

МИКРОН

Единица длины.

1 микрон = 0,001 миллиметра = 1000 нанометров

Обозначение микрона – мкм.

МГц

Мегагерц, единица частоты.

1 МГц = 1 миллион циклов в секунду

НАНОМЕТР

Единица длины.

1 нанометр = 0,001 микрометра = 1000 пикометров

Нанометр примерно равен длине 10 атомов углерода.

УЗЛОВАЯ ТОЧКА

Дифракционная решетка в считывающей головке энкодера действует аналогично линзе объектива, а узловая точка – это место, вокруг которого формируются интерференционные полосы, определяемые в считывающей головке; если шкала (или считывающая головка) вращается вокруг данной точки, то полосы на фотодетекторе не двигаются.

Многие устанавливаемые шкалы энкодеров имеют изгибы или слегка неровную поверхность, и это может привести к погрешностям измерения. Энкодеры компании Renishaw, например ATOM, имеют узловую точку на поверхности шкалы, поэтому шкала может быть наклонена, и погрешности, связанные с волнистостью, возникать не будут.

Во многих считывающих головках другого типа шкала действует как дифракционная решетка, а узловая точка расположена над поверхностью шкалы. В этом случае любые неровности вызывают перемещение интерференционных полос вдоль фотодетектора, что приводит к ошибочным показаниям положения.

ПОМЕХИ

Нежелательные электрические возмущения в цепи, искажающие полезную информацию в сигнале.

НОМЕНКЛАТУРА

Структура системы нумерации деталей. В данном случае – структура названия.

БЕСКОНТАКТНЫЙ

Тип энкодера, у которого отсутствует контакт между считывающей головкой и шкалой. Также известен в некоторых компаниях под названием «открытый».

ОПТИЧЕСКИЕ ЭНКОДЕРЫ ОТКРЫТОГО ТИПА

Оптический энкодер — это электромеханическое устройство, которое формирует выходной электрический сигнал, пропорциональный линейному смещению оси линейного перемещения или угловому положению входного вала.

ВЫХОДНОЙ СИГНАЛ

Сигналы, излучаемые считывающей головкой во время работы.

ДУГА

Семейство шкал энкодеров RKL от компании Renishaw поддерживает измерения на дуге. Гибкость, характерная для этих шкал с небольшим поперечным сечением, позволяет обертывать их вокруг барабана, вала или дуги с минимальным радиусом 26 мм.

Эта новая функциональная возможность доступна как для инкрементального, так и для абсолютного варианта шкал RKL.

PCB

Печатная плата

ШАГ

Расстояние между соседними делениями на шкале энкодера. На шкале с шагом 20 микрон обычно нанесена темная линия шириной 10 микрон и светлая линия шириной 10 микрон.

Иногда называется периодом шкалы.

ПРЕЦИЗИОННОСТЬ

См. повторяемость.

ИНКРЕМЕНТАЛЬНЫЙ ЭНКОДЕР ОТКРЫТОГО ТИПА QUANTiC™

В энкодерной системе QUANTiC реализованы система фильтрации оптического сигнала и технология интерполяции компании Renishaw, что обеспечивает сверхкомпактность и надежность этих открытых инкрементальных оптических энкодеров. Энкодеры QUANTiC характеризуются простотой в применении и имеют исключительно широкие допуски, используемые при монтаже и эксплуатации, а также встроенные функции калибровки.

Считывающие головки QUANTiC имеют цифровой выход и новое исполнение с аналоговым выходом с широким спектром конфигураций, также доступны варианты исполнения с линейной и поворотной шкалой. Возможно достижение скоростей вплоть до 24 м/с, что позволяет удовлетворять самые жесткие требования, предъявляемые в системах управления перемещениями.

Подробную информацию по диагностике можно получить, пользуясь средством расширенной диагностики ADTi‑100 и программным обеспечением ADT View в процессе монтажа или с целью диагностики в полевых условиях, а также для поиска неисправностей.

СЧИТЫВАЮЩАЯ ГОЛОВКА

В считывающей головке выполняется считывание и интерпретация полученной со шкалы информации о положении с применением оптических, магнитных, индуктивных или емкостных методов и передает сигнал с данными положения с помощью электрических сигналов.

REE

Блок интерполятора от компании Renishaw, который принимает от энкодера аналоговые сигналы 1Vpp в качестве входных сигналов и отправляет цифровые квадратурные выходные сигналы.

НУЛЕВАЯ МЕТКА

Координата исходного положения на оси.

Выражение «нулевая метка» можно использовать для обозначения:

  • Физическая реализация нулевой метки, например магнитная нулевая метка или оптическая функция IN-TRAC™.
  • Выходной сигнал нулевой метки от считывающей головки/интерфейса.

REL

Семейство высокоточных шкал с низким коэффициентом расширения от компании Renishaw.

Данные шкалы изготовлены из сплава ZeroMet – железо-никелевого сплава с низким коэффициентом расширения, который является разновидностью высокостабильного сплава Invar.

Варианты исполнения:

  • RELM: шкала с нулевой меткой в центре
  • RELE: шкала с нулевой меткой на одном конце
  • RELA: шкала с абсолютным кодом

НАДеЖНОСТЬ

Способность энкодера исправно работать в течение длительной эксплуатации.

Показатели надежности включают:

  • MTTF: Среднее время наработки на отказ
  • MTTFd: Среднее время наработки на опасный отказ
  • MTBF: Среднее время наработки до отказа

Надежность может также относиться к способности энкодера выдерживать загрязнение и другие неидеальные условия в течение срока службы.

ПОВТОРЯЕМОСТЬ

Способность энкодера регистрировать одинаковое положение каждый раз, когда он достигает определенной точки на оси.

Также иногда называют воспроизводимость, разброс или прецизионность.

ВОСПРОИЗВОДИМОСТЬ

См. повторяемость.

АБСОЛЮТНЫЙ ЭНКОДЕР ОТКРЫТОГО ТИПА RESOLUTE™

Однодорожечный открытый оптический истинный абсолютный энкодер компании Renishaw.

РАЗРЕШЕНИЕ

Наименьший ступенчатый выходной сигнал измерения, подаваемый энкодером: это минимальное расстояние, которое должен пройти энкодер, чтобы изменить свой выходной сигнал на один счет.

Разрешение иногда путают с точностью и повторяемостью. Оно может быть меньше уровня помех энкодера.

RGH

Номенклатура компании Renishaw для считывающих головок серий RG2 и RG4.

RGSZ

Позолоченная шкала Renishaw. Шкала из позолоченной стальной ленты с выбираемыми пользователем оптическими нулевыми метками IN-TRAC™ от Renishaw. RGSZ поставляется на катушке и может быть нарезан для любой оси длиной до 50 м. Монтируется с помощью клейкой ленты и термически прилегает к монтажной подложке, что упрощает термокомпенсацию.

ЗАЗОР

Зазор – это расстояние между шкалой энкодера и нижней частью считывающей головки.

Допуск зазора – это изменение того расстояния, которое может проходить считывающая головка.

КОЛЬЦЕВАЯ

Тип поворотной шкалы в форме кольца, как правило с энкодерной шкалой, нанесенной на наружную поверхность кольца. Компания Renishaw выпускает кольцевые шкалы RESR, RESM, RESA, REXM и REXA. Кроме того, выпускаются магнитные кольцевые шкалы.

ПУЛЬСАЦИЯ

Пульсация напряжения электропитания – это уровень помех электропитания 5 В.

Пульсация скорости – это мера изменения скорости оси, когда она должна перемещаться на постоянной скорости.

RKL

Узкая низкопрофильная ленточная шкала Renishaw из нержавеющей стали. Серия включает следующую модель:

  • RKLC-S: стальная ленточная, инкрементальная, нулевые метки IN-TRAC, самоклеящаяся


КРЕН

Вращение вдоль продольной оси.

ПОВОРОТНЫЙ

Выполнение операций круговыми движениями.

На рынке энкодеров поворотные энкодеры измеряют вращательное движение.

Обратите внимание, что поворотный энкодер – это общий термин для всех энкодеров, которые измеряют углы. Однако поворотный энкодер также используется для обозначения упрощенных ротационных энкодеров с менее широкими техническими возможностями, а название угловой энкодер используется для обозначения ротационных энкодеров с более высокими техническими характеристиками.

RSL

Семейство высокоточных реечных шкал из нержавеющей стали от компании Renishaw. Серия включает следующие модели:

  • RSLM: стальная реечная шкала с нулевой меткой в центре
  • RSLE: стальная реечная шкала с нулевой меткой на одном конце
  • RSLC: стальная реечная шкала с выбираемыми пользователем нулевыми метками
  • RSLR: стальная реечная шкала без нулевых меток
  • RSLA: стальная реечная шкала с абсолютным кодом

Под словом «реечная» подразумевается шкала с большим поперечным сечением.

RTL

Семейство ленточных шкал из нержавеющей стали от компании Renishaw. Серия включает следующие модели:

  • RTLC: стальная ленточная, инкрементальная, нулевые точки IN-TRAC
  • RTLC-S: стальная ленточная, инкрементальная, нулевые точки IN-TRAC™, самоклеящаяся
  • RTLA: стальная ленточная, абсолютный код
  • RTLA-S: стальная ленточная, абсолютный код, самоклеящаяся

РАЗБРОС

См. повторяемость.

SDE

SDE = Ошибка подразбиения Погрешность измерения в пределах одного периода сигнала.

Данный механизм образования погрешности является следствием искажения формы или центрирования выходного сигнала энкодера (фигуры Лиссажу).

Ошибка подразбиения (SDE) может вызывать проблемы, связанные с пульсацией скорости на осях линейного электродвигателя с прямой передачей. Большая ошибка подразбиения (SDE) может стать причиной возникновения акустического шума и выделения тепла. На станках большая ошибка подразбиения может стать причиной неудовлетворительной обработки поверхности, а на сканирующих устройствах – вызвать появление нечеткого изображения.

В системах TONiC и ATOM предусмотрена обрабатывающая электроника для уменьшения ошибки подразбиения.

СТЕПЕНЬ ЗАЩИТЫ

См. Классы защиты IP.

ИНДИКАТОР НАСТРОЙКИ

Светодиод на считывающих головках (или на интерфейсах энкодеров), который показывает текущее качество сигнала и состояние энкодера, например, фазирование нулевой метки. Данное мгновенное отображение диагностической информации устраняет необходимость в дополнительной настройке оборудования или осциллографов.

Большинство энкодеров компании Renishaw показывают качество сигнала с помощью многоцветного индикатора настройки, который горит красным/оранжевым/зеленым цветом, показывая низкое/среднее/хорошее качество сигнала. На некоторых моделях энкодера синий индикатор показывает оптимизированный или очень большой сигнал.

ОДНОДОРОЖЕЧНАЯ

Понятие «однодорожечная» относится к шкале абсолютного энкодера с одной полосой делений шкалы, которая обеспечивает предоставление как данных абсолютного положения, так и точных инкрементальных данных о фазе.

В традиционных абсолютных энкодерах используются две параллельные дорожки с делениями: для инкрементальных и абсолютных измерений. Поскольку абсолютная считывающая головка должна считывать данные две шкалы одновременно, любое незначительное смещение относительно вертикальной оси может привести к дефазированию данных двух показаний и погрешности измерений.

RESOLUTE – это первый в мире открытый оптический энкодер, который считывает данные с однодорожечной шкалы, обеспечивая невосприимчивость к дефазированию в отношении рыскания.

СИНУСОИДАЛЬНЫЙ СИГНАЛ

Форма сигнала описывается как синусоидальная, когда его амплитуда изменяется по синусоидальной функции.

ЭКРАНИРОВАНИЕ

Экранирование относится к защите энкодера от электромагнитных помех.

Экранирование имеет важное значение для кабелей. Как правило, кабели компании Renishaw имеют двойной экран, то есть состоят из двух слоев экрана – оплетки с покрытием из луженой меди, спирально намотанной вокруг кабельной жилы в противоположных направлениях. Наружный экран действует в качестве клетки Фарадея, и его оба конца подсоединены к земле. Внутренний экран действует в качестве антенны и подсоединен к 0 В только в принимающих электронных устройствах.

Для кабелей с двойным экраном важно следить за тем, чтобы не было короткого замыкания между 0 В и землей.

РЕЕЧНАЯ ШКАЛА

Тип шкалы с большим поперечным сечением.

Например, шкалы компании Renishaw RSLM и RELM являются реечными шкалами.

Ti

Стандартный цифровой интерфейс для энкодеров TONiC.

ТЕПЛОВОЕ РАСШИРЕНИЕ

См. CTE (КТР).

ИНКРЕМЕНТАЛЬНЫЙ ЭНКОДЕР ОТКРЫТОГО ТИПА TONiC™

Серия компактных оптических инкрементальных энкодеров компании Renishaw, обеспечивающих высокоэффективное управление перемещением. В считывающей головке предусмотрена динамическая обработка сигналов, а детектор оптической нулевой метки встроен непосредственно в датчик инкрементального сигнала. Энкодер TONiC обладает великолепными характеристиками отношения сигнал - шум и исключительно высокой устойчивостью к загрязнению.

Сверхвысокий вакуум (UHV)

Сверхвысокий вакуум Как правило, сверхвысокий вакуум (UHV) определяется как давление менее 10-9 торр.

Компания Renishaw предоставляет определенные считывающие головки, оптимизированные для работы в условиях сверхвысокого вакуума (UHV). Данные головки изготовлены их чистых материалов и предназначены для минимизации газовыделения (выброса химических веществ при создании вакуума в вакуумной камере).

ПУЛЬСАЦИЯ СКОРОСТИ

В системах управления перемещением любое отклонение от заданной скорости и фактической скорости в заданное время называется пульсацией скорости. На возникновение пульсации скорости, среди прочих факторов, влияют разрешение энкодера и ошибка подразбиения.

ИНКРЕМЕНТАЛЬНЫЙ ЭНКОДЕР ОТКРЫТОГО ТИПА VIONiC™

Устройства серии VIONiC представляют собой многофункциональные цифровые инкрементальные энкодеры сверхвысокой точности компании Renishaw с широким выбором линейных и угловых шкал. Энкодеры VIONiC сочетают в считывающей головке признанную на рынке фильтрующую оптику Renishaw с усовершенствованной интерполяцией, обеспечивая номинальную ошибку подразбиения (SDE) < ±15 нм и разрешение до 2,5 нм.

Монтаж считывающих головок VIONiC не требует усилий благодаря интуитивно понятному режиму автоматической калибровки. Для сбора данных обратной связи энкодера в режиме реального времени при его установке или диагностике на месте эксплуатации предусмотрено дополнительное средство расширенной диагностики ADTi-100.

VPP

Размах напряжения. Метод измерения размаха сигнала, при котором производится измерение от максимальной положительной амплитуды до минимальной отрицательной амплитуды сигнала. Аналоговый выходной сигнал многих инкрементальных энкодеров определяется как равный 1 Vpp.

По другому стандарту измеряется отношение среднего к пиковому сигналу, которое используется, например, для обозначения ошибки подразделения. Для симметричных форм сигнала (таких как синусоидальный и косинусоидальный) отношение среднего к пиковому сигналу равно половине значения размаха сигнала.

РЫСКАНЬЕ

Вращение вдоль вертикальной оси.

ZEROMET™

Разновидность сплава Invar (железо-никелевый сплав с низким коэффициентом теплового расширения), который был выбран благодаря своей чрезвычайно высокой стабильности. Компания Renishaw выпускает шкалы из сплава ZeroMet с низким коэффициентом теплового расширения.