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編碼器在使用中,出現非線性誤差的處理

  • 發布日期:2025-03-13      瀏覽次數:349
    •   隨著工業自動化技術的快速發展,設備控制的精度越來越高,而編碼器是自動化工業控制領域解決控制精度問題的利器,具有體積小、全通孔、精度高、安裝方便、價格低、高性能設計、抗干擾能力強、抗沖擊好、重量輕、負載強、應用廣等特點。
       
        將實際的輸入輸出對應點標入坐標,可以得到一條實際輸入輸出關系曲線。理想的情況下這兩條曲線應該重合,實際上是不可能做到的,這時兩條曲線之間的距離就是誤差。如果這兩條曲線形狀*一致,但不重合,例如一條曲線相當于另一條的平移或直線的斜率相同,這時的誤差就是線性的,否則誤差就是非線性誤差。
       
        非線性誤差對于高分辨率的光學編碼器在運動反饋的應用來說,會產生兩種影響:
       
        積分非線性(INL),是指由位置誤差導致的非線性誤差總和。通常來說,積分非線性由誤差范圍的低次諧波定義,因為輸出頻譜的低頻被用于定位。在要求高精度的直驅應用中,如印刷或掃描機械中,必須考慮積分非線性。
       
        微分非線性(DNL),是指由速度波動導致的非線性誤差總和。通常來說,微分非線性由誤差范圍的高次諧波定義。該非線性會影響到速度測量(因為速度是編碼器位置輸出的微分計算結果),因此具有高通特性。微分非線性(DNL)不會對定位精度產生太大的影響。誤差的高次諧波與速度反饋環相關,然而,由于電機反饋系統要求實現快速的時間響應,所以系統通常不會過濾這些高次諧波。除了高精度以外,分辨率對于速度波動也具有關鍵作用,因為更高的分辨率可以幫助系統降低波動的大小。

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