Direktkoppad vridmomentmotor cirkulär skiva

Cirkulära (vinkel*) encoder kan användas på en bred variety av maskiner och utrustning. En rotationsencoder består av en positionsutläsningshuvud och en precist skala gravurerad på den cylindriska eller skiva ytan av rotationsencoder. Utläsningshuvudet mäter positionen genom att optiskt känna regelbundna skalmarkeringar och skicka det som en analog eller digital signal från denna information. Därefter konverteras signalen till en positionsläsning via en digital display (DRO) eller rörelsekontrollerare.

Noggrann rotatorisk rörelse krävs av många moderna automationsystem, såsom rotatoriska computer-to-plate (CTP) förtryckssystem, maskinverktyg A, B och C-axlar, surface mount-maskiner, formmätningssystem, vafertanghantering och inspektionsutrustning samt goniometrar. Olika tillämpningar kräver olika kombinationer av kodareprestanda och funktioner för att optimera deras funktionalitet – vissa kräver noggrannhet, medan andra kräver reproducerbarhet, hög upplösning eller låg cyklisk fel för hastighetsloopkontroll. Att välja en kodare som erbjuder den bästa balansen mellan tekniska specifikationer och funktionalitet är utmanande, och få kodare uppfyller alla krav.

Noggrann rörelsekontroll beror på systemets noggrannhet och dynamiska svar. Noggrann positionsmätning är viktig, men systemet kommer inte att fungera korrekt utan precist positionsstyrning. Direktdrivna rotationsmotorer, eller tarmotorer, erbjuder hög tork och precist servostyrning över en mycket liten vinkelomfattning. Eftersom lasten är kopplad direkt till drivmotorn behöver man inte installera transmissionskomponenter som kan orsaka backspel, hysteres, växelfel eller streckning av kusiner, vilket resulterar i ett utmärkt dynamiskt svar. Medan den ramlösa byggnaden hos stora bores tarmotorer inte har en uppenbar koppling tillgänglig för att montera skaftrådare, ger ringrätaren en enkel lösning. Dessutom kan rotationsrätaren vara fast kopplad till drivmotorn som en last, vilket elimineras onödiga luckor i systemet. I alla mätsystem eller styrsystem är det önskvärt att ha rätaren så nära som möjligt till drivmotorn, vilket hjälper till att minimera potentiella skaftresonanser som påverkar servoprästationen, särskilt när servobandbredden ökar.

Rotary encoders är en utmärkt lösning för att tillhandahålla precist vinkelpositionsfeedback. Precis som vid val av en motor kräver det att välja rätt rotary encoder en förståelse för de faktorer som påverkar encoderns noggrannhet och en god förståelse för hur man överviner prestandabrister baserat på faktiska specifikationer. När man väljer en rotary encoder är det klokt att ta hänsyn till en rad parametrar, såsom datatakt, systemstorlek, komplexitet och kostnad, utöver noggrannhet och upplösning. Idag kan linjära gratningar mäta med en noggrannhet och upplösning på tiotals nanometer, medan rotationsgratningar kan mäta inom en hörnsekund. En dimmesekund är en mycket liten vinkel:
•Den kan uttryckas som vinkeln som motsvarar båglängden av 1 μm vid en radie av 206,25 mm.
•Den kan uttryckas som vinkeln mellan en 30 m lång sträcka på jordytan och jordens centrum.
• Upplöser till en datatakt på 1,3 MHz vid 1 varv per minut.

Det är användbart att överväga noggrannhet, upplösning och reproducerbarhet när man avgör den krävda mätprestationen:
För tillämpningar med höga krav på reproducerbarhet (t.ex. plockenheter) är upprepade stopp för systemet vid samma rastertäljeposition viktigare än noggrannheten av de enskilda tabellvinklarna.
För kontinuerligt slät rörelse tillåter den valda kodarens upplösning och noggrannhet inte att jitterfel uppstår inom styrservobandbredden.
För långsamt rörliga enheter, såsom astronomiska teleskop, är noggranna vinkelmätningar viktigare än systemets maximala datatakt.
För höghastighetsystem kan det behövas göra en kompromiss mellan hastighet och positionsnoggrannhet: Tjock pitch (färre tickar) rasterrutor är lämpliga för höga datatakar, men fin pitch (fler tickar) rasterrutor har vanligtvis lägre delningsfel.