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 kaydırılmış sinüs ve kosinüs sinyalleri üretir ("kareleme sinyalleri" 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 bölümleme hatası döngüseldir, ölçek veya tarama aralığının her aralığında (yani her sinyal periyodunda) meydana gelir, ancak birikmez ve ölçek veya seyahat 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 şeyi yaratır.

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

Doğrudan tahrikler yüksek doğruluklu kodlayıcılar gerektirir

Kodlayıcı doğruluğu, mekanik olarak bağlı döner motorlar tarafından sürülen konumlandırma uygulamaları için önemlidir, ancak doğruluk, doğrudan tahrikli doğrusal bir motor kullanıldığında özellikle kritiktir. 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 tahrik uygulamalarında döner kodlayıcı yoktur. 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 — hız dalgalanmasına yol açabilir.

Ek olarak, doğrudan tahrik sistemleri yüksek kontrol döngüsü kazanımlarıyla çalıştırılabilir, bu da konum veya hızdaki hataları düzeltmek için hızlı bir şekilde yanıt vermelerini sağlar. Ancak hatanın frekansı arttıkça, kontrolör hataya ayak uyduramaz ve motor yanıt vermeye çalışırken daha fazla akım çeker, bu da duyulabilir gürültüye ve aşırı motor ısınmasına neden olur.