Enterpolasyonun doğruluğu.

Doğrusal bir eksenin konumunu belirlemek için, bir kodlayıcı okuma kafası bir ölçek boyunca hareket eder ve ışıktaki (optik kodlayıcılar için) veya manyetik alandaki (manyetik tipler için) değişiklikleri "okur". Okuma kafası bu değişiklikleri kaydederken, birbirinden 90 derece kaymış sinüs ve kosinüs sinyalleri üretir ("dörtlü sinyaller" olarak adlandırılır). Bu analog sinüs ve kosinüs sinyalleri, daha sonra çözünürlüğü artırmak için enterpole edilen (bazı durumlarda 16.000 veya daha fazla faktörle) dijital sinyallere dönüştürülür. Ancak enterpolasyon, yalnızca orijinal analog sinyaller hatasızsa doğru olabilir. Sinüs ve kosinüs sinyallerindeki herhangi bir kusur (alt bölüm hatası olarak adlandırılır), enterpolasyonun kalitesini düşürür ve kodlayıcının doğruluğunu azaltır.

Alt bölüm hatası döngüseldir ve ölçek veya tarama aralığının her aralığında (yani her sinyal periyodunda) meydana gelir, ancak birikmez ve ölçek veya hareket uzunluğundan bağımsızdır. SDE'nin iki temel nedeni mekanik yanlışlıklar ve ölçek ile okuma kafası arasındaki uyumsuzluktur; ancak harmonik bozulmalar da sinüs ve kosinüs sinyallerinde bozulmalara neden olabilir.

Alt bölüm hatasını belirlemek için Lissajous desenini kullanma

Alt bölüm hatasını analiz etmek için, sinüs dalgası sinyalinin büyüklüğü, zaman içinde kosinüs dalgası sinyalinin büyüklüğüne karşı bir XY grafiğine çizilir. Bu, "Lissajous" deseni olarak adlandırılan bir desen oluşturur.

Grafik 0,0 koordinatında merkezlendiğinde, sinyaller tam olarak 90 derece faz kayması yapmışsa ve 1:1 genliğe sahipse, grafik mükemmel bir daire oluşturacaktır. Alt bölüm hatası, merkez noktasında bir kayma veya sinüs ve kosinüs sinyalleri arasındaki faz (sinüs ve kosinüs kayması tam olarak 90 derece değildir) veya genlik farkları olarak ortaya çıkabilir. Yüksek kaliteli kodlayıcılarda bile, SDE sinyal periyodunun %1 ila %2'si kadar olabilir, bu nedenle sinyal işleme elektroniği genellikle alt bölüm hatalarını gidermek için kazanç, faz ve ofset düzeltmeleri içerir.

Doğrudan tahrikler yüksek doğruluklu kodlayıcılar gerektirir

Mekanik bağlantılı döner motorlarla çalışan konumlandırma uygulamaları için kodlayıcı doğruluğu önemlidir, ancak doğrudan tahrikli doğrusal bir motor kullanıldığında doğruluk özellikle kritiktir. Aradaki fark, hızın nasıl kontrol edildiğinde yatmaktadır.

Geleneksel bir döner motor uygulamasında, motora bağlı bir döner kodlayıcı hız bilgisi sağlarken, doğrusal kodlayıcı konum bilgisi sağlar. Ancak doğrudan tahrikli uygulamalarda döner kodlayıcı bulunmaz. Doğrusal kodlayıcı hem hız hem de konum için geri bildirim sağlar ve hız bilgisi kodlayıcının konumundan türetilir. Alt bölüm hatası (kodlayıcının konumu doğru bir şekilde bildirme ve dolayısıyla hız bilgisi türetme yeteneğini bozar), hızda dalgalanmaya yol açabilir.

Ayrıca, doğrudan tahrik sistemleri yüksek kontrol döngüsü kazançlarıyla çalıştırılabilir, bu da konum veya hızdaki hatalara hızlı bir şekilde yanıt vermelerini sağlar. Ancak hatanın frekansı arttıkça, kontrolör hatayı takip edemez ve motor yanıt vermeye çalışırken daha fazla akım çeker, bu da duyulabilir gürültüye ve aşırı motor ısınmasına neden olur.