Motorový kolový škála s přímým pohonem

Kruhové (úhlové*) enkodéry lze použít na širokou škálu strojů a zařízení. Rotní enkoder se skládá z měřícího čtecí hlavy a přesné škály vyryté na válcové nebo deskové ploše rotního enkodéru. Čtecí hlava měří polohu optickým detekováním pravidelně rozestavených značek škály a přenáší ji jako analogový nebo digitální signál z této informace. Následně je tento signál převeden na čtení polohy prostřednictvím digitálního zobrazení (DRO) nebo řadiče pohybu.

Přesná rotální pohybová schopnost je vyžadována mnoha moderními systémy automatizace, jako jsou rotální systémy computer-to-plate (CTP) předtisku, osy A, B a C strojních nástrojů, montážní stroje, systémy pro měření tvarů, zařízení na obsluhu a inspekci výrobků typu wafer a goniometry. Různé aplikace vyžadují různé kombinace výkonu a funkcí enkodéru pro optimalizaci jejich funkčnosti – některé vyžadují přesnost, zatímco jiné opakovatelnost, vysoké rozlišení nebo nízkou cyklickou chybu pro řízení rychlostní smyčky. Volba enkodéru, který nabízí nejlepší rovnováhu mezi technickými parametry a funkcionalitou, je náročná a málo enkodérů splňuje všechny požadavky.

Přesná pohybová regulace závisí na přesnosti a dynamické odezvě systému. Přesné měření polohy je důležité, ale systém nebude správně fungovat bez přesné regulace polohy. Direktně pohonované točné motory, nebo momentové motory, nabízejí vysoký moment a přesnou servoregulaci v malém úhlovém rozsahu. Protože je zátěž připojena přímo k pohonovému motoru, není třeba instalovat přenosečné součásti, které by mohly způsobit posuv, histerezis, chyby ozubení nebo natáhnutí pásu, což vede k vynikající dynamické odezvě. I když konstrukce bez rámových velkoprůchodových momentových motorů nemá patrné spojení pro montáž šipkového enkodéru, poskytuje kruhový enkodér jednoduché řešení. Navíc může být točný enkodér pevně spojen s pohonovým motorem jako zátěž, čímž se eliminují nepotřebné mezerky v systému. V jakémkoliv měřicím nebo regulačním systému je žádoucí mít enkodér co nejblíže pohonovému motoru, což pomáhá minimalizovat potenciální rezonance šipky, které ovlivňují výkon serva, zejména při zvyšování pásmové šířky serva.

Rotary enkodéry jsou vynikajícím řešením pro poskytování přesné zpětné vazby o úhlové pozici. Stejně jako při výběru motoru vyžaduje volba správného rotary enkodéru pochopení faktorů, které ovlivňují přesnost enkodéru, a dobré znalosti toho, jak překonat nedostatky výkonu na základě skutečných specifikací. Při výběru rotary enkodéru je rozumné brát v úvahu široké spektrum parametrů, jako jsou rychlost přenosu dat, velikost systému, složitost a cena, kromě přesnosti a rozlišení. Dnes mohou lineární mřížky měřit s přesností a rozlišením desítek nanometrů, zatímco rotary mřížky mohou měřit v rozsahu úhlu jednoho sekundového úhlu. Úhel jednoho sekundového úhlu je velmi malý úhel:
•Může být vyjádřen jako úhel odpovídající délce oblouku 1 μm při poloměru 206,25 mm.
•Může být vyjádřen jako úhel mezi vzdáleností 30 m na povrchu a středem Země.
• Rozlíší se na datovou frekvenci 1,3 MHz při 1 ot./min.

Je užitečné zvážit přesnost, rozlišení a opakovatelnost při určování požadovaného výkonu měření:
Pro aplikace s vysokými požadavky na reprodukovatelnost (např. zařízení pro beroucí operace) je důležitější opakované zastavování systému na stejném počítacím postavení mřížky než přesnost jednotlivých úhlů stolu.
Pro nepřetržité hladké pohyby nesmí být vybrané rozlišení a přesnost enkodéru takové, aby došlo k chybám poskakování v rámci pásmové šířky regulace servomechanismu.
Pro pomalu se pohybující zařízení, jako jsou astronomické dalekozoru, je přesnější měření úhlů důležitější než maximální datový tok systému.
Pro rychlé systémy může být nutné provést kompromis mezi rychlostí a přesností pozicování: Mřížky s tlustým pruhem (méně tiků) jsou vhodné pro vysoké datové sazby, ale mřížky s jemným pruhem (více tiků) obvykle mají nižší chyby dělení.