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測定精度

高精度ロータリエンコーダの精度は、大体 以下の要素により、決定されます。
1.格子目盛の質
2.走査の質
3.信号処理回路ユニットの質
4.軸受けに対する目盛の偏心度
5.軸受けの回転真円度
6.角度測定シャフトの弾性と、その測定対象のシャフトとの結合具合
7.ステ―タカップリング(RON、RPN、RCN)またはシャフトカップリング(ROD)の弾性

位置決めの作業において、角度測定の精度は、ロータリ軸の位置決めの精度を決定します。技術仕様に定めたシステム精度は、以下の通り定義されます。

全位置誤差の極値は、その平均値としてシステム精度±aの範囲内にあります。
・ 軸受け内臓、ステ―タカップリング内臓の高精度ロータリエンコーダの場合、この極値はまた、シャフトカップリングによる誤差を含みます。
・ 軸受け内臓、ステ―タカップリング別個の高精度ロタリエンコーダの場合、シャフトカップリングの角度誤差を追加しなければなりません。

・ 軸受けを内臓しない高精度ロータリエンコーダの場合、取付から生じる誤差、駆動シャフトのベアリングの誤差、走査ヘッドの調整誤差を考慮しなければなりません。
システムは、1回転の間の位置誤差と1信号周期の両面位置誤差の両方を反映します。

1回転の間の位置誤差は、比較的大きい角運動の中で明らかになります。1信号周期の間の位置誤差は、きわめて小さい角運動の中で既に明らかになる他、反復測定の中でも明らかになります。こうした位置誤差は、速度制御ループにおける速度の揺らぎに繋がります。1信号周期の間の位置誤差を生じさせる原因は、正弦波走査信号の質とその分割にあります。影響要素として次の物が挙げられます。
・ 信号周期のサイズ
・ 目盛の均質度とエッジ明瞭度
・ 走査板表面の光学フィルタ構造の質
・ 光電検出器の特性
・ アナログ信号の二次処理の間の安定性とダイナミックス。

ハイデンハインの高精度ロータリエンコーダは、これらの影響要素を考慮し、信号周期の±1%より良い分割精度で正弦波出力信号を補間できるようにしています。再現性は、一段と良くなっていますが、これは、高い分割倍率と小さい信号周期によって、十分に小さい測定ピッチが可能であるという意味です。

例:
回転当り36000周期分の正弦波信号を出力できる高精度ロータリエンコーダ
1信号周期が約0.01°または36”に相当します。このことから、信号品質±1%では、1信号周期の間の最大位置誤差は約.0.0001°または、0.36”となります。

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日本海計測特機株式会社

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