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光栅尺如何选型

发布时间: 2022-08-08  点击次数: 1672次

光栅尺如何选型

第一,是精度。

第二,分辨率。

第三,行程。

第四,最大检测速度。

第五,电接口及电线长度。

第六,安装方式及安装空间。

第七,抗振动性能。

第八,价格。绝对式光栅尺一般贵20%。

一般来说,精度和分辨率是我们选择光栅尺的首要因素。

比如,要做一个行程100mm,系统定位精度是±0.01mm(±10um)的移动平台,我们可以选择行程是120mm,精度是±0.5um/1m,分辨率是0.02/10=0.002mm的光栅尺。

这样,行程有20mm的余量,可以用于做硬件保护,而光栅尺本身的精度±0.5um也很常见。

关于分辨率,之所以取定位精度的1/10来选择分辨率,是因为存在控制误差,通常在±10cnt,这里所说的1cnt,是指的,在光栅尺本身分辨率基础之上,做了细分处理之后的分辨率,通常有4倍或者8倍细分。

比如4倍细分,那么上面分辨率为0.002mm的光栅尺,分辨率将达到0.002mm/4=0.5um。±10cnt也就是±5um,留了一倍的余量,这个主要考虑,系统还存在机械误差,比如传动系统,结构刚性等,这些因素也会吃掉一部分精度。当然这些是几何误差的范畴,可以通过测量,获得误差曲线,进行一部分的补偿,但是,还是有不一部分动态误差,无法补偿。

另外,很多时候,我们并不关心绝对定位精度,而只关心重复定位精度。一般来说,系统的重复定位精度的数值为定位精度的1/2~1/3,最多不会超过一个数量级,即1/10。比如,此例子中,一般来说重复定位精度在±0.01mm/2~±0.01mm/10=±0.005mm~±0.001mm之间。

当然,还有一点,系统的重复定位精度,一般介于分辨率和定位精度之间。