دقة الاستيفاء.

لتحديد موضع محور خطي، يتحرك رأس قراءة المشفر على طول مقياس ويقرأ التغيرات في الضوء (للمشفرات البصرية) أو المجال المغناطيسي (للمشفرات المغناطيسية). عند تسجيل رأس القراءة لهذه التغيرات، يُنتج إشارات جيبية وجيب تمامية مُزاحة بمقدار 90 درجة عن بعضها (تُعرف باسم "إشارات التربيع"). تُحوّل هذه الإشارات التناظرية الجيبية والجيبية التمامية إلى إشارات رقمية، ثم تُستكمل - في بعض الحالات، بمعامل 16000 أو أكثر - لزيادة الدقة. لكن لا يمكن أن يكون الاستكمال دقيقًا إلا إذا كانت الإشارات التناظرية الأصلية خالية من الأخطاء. أي خلل في الإشارات الجيبية والجيبية التمامية - يُشار إليه باسم خطأ التقسيم الفرعي - يُقلل من جودة الاستكمال ويُضعف دقة المشفر.

يُعدّ خطأ التقسيم الفرعي دوريًا، إذ يحدث مع كل فاصل زمني للمقياس أو درجة المسح (أي مع كل دورة إشارة)، ولكنه لا يتراكم وهو مستقل عن المقياس أو طول المسار. السببان الرئيسيان لخطأ التقسيم الفرعي هما عدم الدقة الميكانيكية وعدم محاذاة المقياس مع رأس القراءة، مع العلم أن الاضطرابات التوافقية قد تُسبب أيضًا تشوهات في إشارات الجيب وجيب التمام.

استخدام نمط ليساجو لتحديد خطأ التقسيم الفرعي

لتحليل خطأ التقسيم الفرعي، يتم رسم مقدار إشارة الموجة الجيبية على رسم بياني ثنائي الأبعاد (XY) مقابل مقدار إشارة الموجة الجيبية التمامية، مع مرور الوقت. وهذا يُنشئ ما يُعرف بنمط "ليساجو".

إذا كان مركز الرسم البياني عند الإحداثيات (0,0)، وكانت الإشارات متباعدة طوريًا بمقدار 90 درجة بالضبط، وكانت سعتها 1:1، فسيشكل الرسم البياني دائرة كاملة. يمكن أن يظهر خطأ التقسيم الفرعي على شكل إزاحة لنقطة المركز، أو على شكل اختلافات في الطور (إزاحة إشارتي الجيب وجيب التمام ليست 90 درجة بالضبط) أو في السعة بين إشارتي الجيب وجيب التمام. حتى في أجهزة التشفير عالية الجودة، قد يصل خطأ التقسيم الفرعي إلى 1-2% من دورة الإشارة، لذا غالبًا ما تتضمن إلكترونيات معالجة الإشارات تصحيحات للكسب والطور والإزاحة لمواجهة أخطاء التقسيم الفرعي.

تتطلب المحركات المباشرة مشفرات عالية الدقة

تُعدّ دقة المُشفّر مهمة لتطبيقات تحديد المواقع التي تعمل بمحركات دوارة ذات اقتران ميكانيكي، ولكنها تُصبح بالغة الأهمية عند استخدام محرك خطي ذي دفع مباشر. ويكمن الاختلاف في كيفية التحكم بالسرعة.

في تطبيقات المحركات الدوارة التقليدية، يوفر مشفر دوار متصل بالمحرك معلومات السرعة، بينما يوفر مشفر خطي معلومات الموضع. أما في تطبيقات الدفع المباشر، فلا يوجد مشفر دوار. يوفر المشفر الخطي معلومات عن كل من السرعة والموضع، حيث تُستمد معلومات السرعة من موضع المشفر. قد يؤدي خطأ التقسيم الفرعي - الذي يُضعف قدرة المشفر على الإبلاغ بدقة عن الموضع، وبالتالي استخلاص معلومات السرعة - إلى تموج في السرعة.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن تشغيل أنظمة الدفع المباشر بمعاملات تحكم عالية، مما يسمح لها بالاستجابة السريعة لتصحيح أخطاء الموضع أو السرعة. ولكن مع ازدياد تكرار الخطأ، يعجز جهاز التحكم عن مواكبة الخطأ، فيسحب المحرك تيارًا أكبر في محاولة للاستجابة، مما ينتج عنه ضوضاء مسموعة وارتفاع مفرط في درجة حرارة المحرك.