Interpoloinnin tarkkuus.

Lineaariakselin sijainnin määrittämiseksi enkooderin lukupää liikkuu asteikkoa pitkin ja "lukee" valon (optisissa enkoodereissa) tai magneettikentän (magneettisissa tyypeissä) muutoksia. Kun lukupää rekisteröi nämä muutokset, se tuottaa sini- ja kosinisignaaleja, jotka ovat siirtyneet 90 astetta toisistaan ​​(joita kutsutaan "kvadratuurisignaaleiksi"). Nämä analogiset sini- ja kosinisignaalit muunnetaan digitaalisiksi signaaleiksi, jotka sitten interpoloidaan – joissakin tapauksissa kertoimella 16 000 tai enemmän – resoluution lisäämiseksi. Interpolointi voi kuitenkin olla tarkka vain, jos alkuperäiset analogiset signaalit ovat virheettömiä. Kaikki sini- ja kosinisignaalien epätäydellisyydet – joita kutsutaan alikertoimen virheeksi – heikentävät interpoloinnin laatua ja vähentävät enkooderin tarkkuutta.

Jakovirhe on syklinen ja esiintyy asteikon tai skannausvälin jokaisella välein (eli jokaisen signaalijakson välein), mutta se ei kumuloidu ja on riippumaton asteikosta tai lukupituudesta. SDE:n kaksi pääasiallista syytä ovat mekaaniset epätarkkuudet ja asteikon ja lukupään välinen kohdistusvirhe, vaikka harmoniset häiriöt voivat myös aiheuttaa vääristymiä sini- ja kosinisignaaleissa.

Lissajous-kuvion käyttäminen alijakovirheen määrittämiseen

Alikuvaisen virheen analysoimiseksi siniaaltosignaalin suuruus piirretään XY-kaavioon kosiniaaltosignaalin suuruuden funktiona ajan funktiona. Tämä luo niin sanotun Lissajous-kuvion.

Kun kuvaaja on keskitetty 0,0-koordinaattiin ja signaalien vaihesiirto on tasan 90 astetta ja amplitudi on 1:1, kuvaaja muodostaa täydellisen ympyrän. Jakovirhe voi ilmetä keskipisteen siirtymänä tai vaihe- (sini- ja kosini-siirtymä ei ole tasan 90 astetta) tai amplitudieroina sini- ja kosinisignaalien välillä. Jopa korkealaatuisissa enkoodereissa stohtorivirhe voi olla 1–2 prosenttia signaalin jaksosta, joten signaalinkäsittelyelektroniikka sisällyttää usein vahvistuksen, vaiheen ja siirtymän korjauksia jakovirheiden kompensoimiseksi.

Suorakäytöt vaativat erittäin tarkkoja enkoodereita

Enkooderin tarkkuus on tärkeää mekaanisesti kytkettyjen pyörivien moottoreiden käyttämissä paikannussovelluksissa, mutta tarkkuus on erityisen kriittistä käytettäessä suoravetoista lineaarimoottoria. Ero on siinä, miten nopeutta säädetään.

Perinteisessä pyörivässä moottorisovelluksessa moottoriin kiinnitetty pyörivä enkooderi antaa nopeustiedon, kun taas lineaarienkooderi antaa paikkatiedon. Suorakäyttösovelluksissa ei kuitenkaan ole pyörivää enkooderia. Lineaarienkooderi antaa takaisinkytkennän sekä nopeudelle että paikalle, ja nopeustieto johdetaan enkooderin sijainnista. Alikulun alainen virhe – joka heikentää enkooderin kykyä raportoida sijainti ja siten johtaa nopeustietoa tarkasti – voi johtaa nopeuden aaltoiluun.

Lisäksi suorakäyttöjärjestelmiä voidaan käyttää suurilla säätösilmukan vahvistuksilla, mikä mahdollistaa niiden nopean reagoinnin ja paikka- tai nopeusvirheiden korjaamisen. Mutta virheen taajuuden kasvaessa ohjain ei pysty pysymään virheen tahdissa, ja moottori kuluttaa enemmän virtaa yrittäessään reagoida, mikä johtaa kuuluvaan meluun ja moottorin liialliseen kuumenemiseen.