Direktekørende trækraftmotor cirkulær skala

Cirkulære (vinkel*) encoder kan bruges på en lang række maskiner og udstyr. En rotationsencoder består af et positionsåbningslæsehoved og en nøjagtig skala gravert på den cylindriske eller disc-overflade af rotationsencoderen. Læsehovedet måler position ved at optisk registrere jævnt fordelt skala-mærker og overføre det som et analogt eller digitalt signal ud fra denne information. Herefter konverteres signalet til en positionsåbening via et digitalt display (DRO) eller bevægelseskontroller.

Nøjagtig rotary bevægelse er nødvendig for mange moderne automationsystemer, såsom rotary computer-to-plate (CTP) pre-presses, maskinværktøjs A, B og C akser, surface mount maskiner, formmålesystemer, vafersbehandling og -inspektionsudstyr samt goniometre. Forskellige anvendelser kræver forskellige kombinationer af kodereyderydslighed og funktioner for at optimere deres funktionalitet – nogle kræver nøjagtighed, mens andre kræver gentagelighed, høj oppløsning eller lav cyklisk fejl til hastighedsregulering. At vælge en koder, der tilbyder den bedste balance mellem tekniske specifikationer og funktionalitet, er udfordrende, og få kodere opfylder alle krav.

Nøjagtig motionskontrol afhænger af systemets præcision og dynamiske respons. Nøjagtig positionsmåling er vigtig, men systemet vil ikke fungere korrekt uden præcis positionskontrol. Direkte drivne rotationsmotorer, eller tarmotorer, tilbyder høj drejmoment og præcist servokontrol over et meget lille vinkelområde. Da lasten er koblet direkte til drivmotoren, er der ikke behov for at installere transmissionskomponenter, der kan forårsage backlash, hysteresis, gearfejl eller bæltestrækning, hvilket resulterer i en fremragende dynamisk respons. Mens den rammede konstruktion af store bore tarmotorer ikke har en tydelig koblelse tilgængelig til at montere akseencoderen, giver ringencoderen en simpel løsning. Desuden kan den rotationskodekse rigidt blive koblet til drivmotoren som en last, hvilket eliminerer unødvendige mellemrum i systemet. I ethvert målings- eller kontrolsystem er det ønskeligt at have encoderen så tæt på drivmotoren som muligt, hvilket hjælper med at minimere potentielle akseresonancer, der påvirker servoydelsen, især når servobåndvidden øges.

Rotary encodere er en fremragende løsning til at give præcist vinkelmålingsfeedback. Ligesom ved valg af en motor kræver det at vælge den rigtige rotary encoder en forståelse af de faktorer, der påvirker encoderns nøjagtighed, og en god forståelse af, hvordan man overkommer ydelsessvagheder baseret på faktiske specifikationer. Ved valg af en rotary encoder er det fornuftigt at tage højde for en række parametre såsom datatransmissionshastighed, systemstørrelse, kompleksitet og omkostninger, i tilføje til nøjagtighed og opløsning. I dag kan lineære gratings måle med en nøjagtighed og opløsning på titaller af nanometer, mens rotary gratings kan måle inden for et hjørne sekund. Et hjørne sekund er en meget lille vinkel:
•Den kan udtrykkes som vinklen, der svarer til en bueafstand på 1 μm ved en radius på 206,25 mm.
•Den kan udtrykkes som vinklen mellem en afstand på 30 m på jordens overflade og jordens centrum.
• Opløser til en datatransmissionshastighed på 1,3 MHz ved 1 omdrejning pr. minut.

Det er nyttigt at overveje nøjagtighed, opløsning og gentagelighed, når man afgør den påkrævede måleprestation:
For anvendelser med høje krav til genskabenhed (f.eks. hentesystemer) er det vigtigere, at systemet gentagne gange stopper på samme skalaoptælningsposition, end nøjagtigheden af de enkelte bordvinkler.
For kontinuert, smooth bevægelse tillader den valgte kodereopløsning og nøjagtighed ikke jitterfejl at opstå inden for kontrol-servobåndbredden.
For langsomt bevægende enheder, såsom astronomiske teleskop, er nøjagtige vinkelmål mere vigtige end systemets maksimale datatransmissionsrate.
For højhastighedssystemer kan det være nødvendigt at foretage en kompromis mellem hastighed og positionsnøjagtighed: Tykke stribe (færre tiks) er egnet for høje datarater, men fine stribe (flere tiks) har typisk lavere subdivisionsfejl.