אף מערכת אחת לא מתאימה לכולם.

הרכיבים המרכיבים את מערכת מיקום הדיוק הגבוה שלך-בסיס ומסבים, מערכת מדידת מיקום, מערכת מנוע וכונן ובקר-חייבים לעבוד יחד ככל האפשר. בחלק 1 סיקרנו בסיס מערכת ומסבים. כאן אנו מכסים מדידת מיקום. חלק 3 יכסה עיצוב שלב, כונן ומקודד; מגבר הכונן; ובקרים.

מערכת מדידת מיקום

באופן כללי, אתה יכול לסווג בקרים כ"לולאה פתוחה "או" לולאה סגורה ". עם בקרי לולאה פתוחה (המשמשים בדרך כלל עם מנועי צעד) כל דחף ש- PORTRECTER גורם לעקירת שקופיות מסוימת. עם זאת, אין שום אמצעי לקבוע עד כמה העקירה הייתה גדולה. לדוגמה, ייתכן שנפלטו 500 פולסים, אך בגלל סמכות, סובלנות לברך כדור, היסטריה, שגיאות מפותלות וכדומה, ייתכן שהטבלה עברה עבור 498 פולסים בלבד. החיסרון העיקרי הוא שלא מתרחש תיקון שגיאות מיקום.

במערכת לולאה סגורה, או במערכת סרוו, מקודד מיקום מספק משוב לבקר. הבקר ממשיך לשלוח אותות בקרת מנוע עד שהושג המיקום הרצוי של השקופית.

שקופית ללא משוב מיקום באיור העליון, ואחריה שלוש השיטות הנפוצות למדידת מיקום השקופיות:
• מקם מקודד המותקן על המנוע או על ציר בורג הכדור.
• מקודד ליניארי המותקן על השקופית.
• אינטרפרומטר לייזר עם מראות המותקנות על השקופית.

בשיטה הראשונה, מיקום השקופיות נמדד בעקיפין - מקודד המיקום מתנשא על פיר הכונן. סובלנות, בלאי ותאימות ברכיבים מכניים בין השקופית למקודד המיקום מובילים לסטיות בין עמדות שקופיות רצויות ואמיתיות. בשילוב עם בורג הכדור, דיוק השקופיות במקרה הטוב מוגבל על ידי דיוק בורח הכדור. דיוק אופייני הוא נסיעה ± 5 עד ± 10 מ"מ/300 מ"מ.

מרבית מערכות המדידה הליניאריות מורכבות מסולם זכוכית מדויק וראש מדידה פוטו -אלקטרוני. או שהסולם או הראש מתחבר ישירות לשקופית הנעה ומודד את מיקום השקופית ישירות. לא שגיאות לא מוצגות על ידי אי דיוקים בברקר. דיוק אופייני לסולם עצמו הוא ± 1 עד ± 5 מ"מ/מ '. זהו גם הדיוק של השקופית עצמה במיקום המדידה.

עומס הבמה (שדיוק המיקום שלו הוא מה שאנחנו באמת מעוניינים בו) הוא תמיד מרחק מסוים מסולם המדידה, שנמדד בכיוון בניצב לכיוון התנועה, מכיוון שרוב המקודדים נמצאים מתחת לשקופית, אך העומס למעלה ו זה בולט עוד יותר עם שלבים מוערמים. במהלך מהלך, אם השקופית נוטה מעט בגלל סטיות בישר בין דרכי הנושא, שגיאות היפוך וכדומה, נוצרת סטייה ביחס למיקום העומס לעומת המקודד.

שגיאה זוויתית קטנה עם קיזוז גדול, כמו שאתה מוצא בשלבי XY מוערמים, יכולה להוביל לכפל של אי דיוק הסולם. במילים אחרות, סולם מדידה מספק מידע על מיקום נכון רק באתר בו מצורף ראש המדידה.

שלב תנועה עם מאפייני גליל דיוק, למשל, מראה שגיאות זוויתיות אופייניות של בערך ± 5 קשת שניות. (1 Arc Sec = 1/3,600 מעלות או בערך 5 μrad.) למרחק של 100 מ"מ בין עומס לקנה מידה, התוצאה היא שגיאת מיקום של ± 2.5 מ"מ!

עבור יישומים מדויקים במיוחד, מערכת המשוב של מיקום לייזר-אינטרפרומטר עם מראות מישור היא הבחירה הטובה ביותר. אורך הגל של לייזר הליום-ניאון, 632.8 ננומטר, משמש כסטנדרט. ננומטר הוא 1 × 10-9 מטר. דיוק של כ- ± 0.1 מ"מ/מ 'עבור מקור לייזר מיוצב אפשרי, עם רזולוציה עד λ/1,024 או 0.617 מיקרומטר. Lambda (λ) הוא אורך הגל של האור.

יתרון עיקרי הוא שהמראות יכולות להיות באתר העומס; כלומר, במקום בו הדיוק חשוב באמת. שגיאות אבבה מבוטלות. השטחות של מראה, בדרך כלל בטווח הסניקרון, קובעת את הליניאריות שאיתו נעה השקופית.

בנוסף, מכיוון שההתנועה לשלב XY מופנית לנקודה קבועה מחוץ למישור התנועה, משוב מפצה אוטומטית על כל מה שרוער של מערכת ה- XY, מכיוון שהוא שומר על השקופית במרחק קבוע.

אורך הגל של האור באוויר תלוי במהירות האור באוויר, שהוא פונקציה של טמפרטורת אוויר, לחץ ולחות יחסית, בין היתר. כשאתה משתמש בסולם מדידה, שינוי טמפרטורה מביא לשגיאות מדידה בגלל התרחבות של חומר הסולם. מקדמי התפשטות אופייניים למאזני זכוכית ופלדה הם 8 ו -10 מ"מ/מ 'לכל מעלה K. עם אינטרפרומטר לייזר, שם לא ניתן לשמור על סביבה יציבה, אתה יכול לתקן שינויים אטמוספריים עם רכיבי פיצוי אוטומטיים אופציונליים.