5 μm Exzentrizität der Codescheibe – wie groß ist der Winkelfehler? Ursachen, Messung und Beherrschung der Exzentrizität
Bei Drehgebern mit einem Abtastkopf verursacht eine Exzentrizität e der Codescheibe einen sinusförmigen Winkelfehler mit einer Periode pro Umdrehung, dessen Amplitude etwa e geteilt durch den Abtastradius r beträgt. Der Artikel zeigt Rechenbeispiele und erläutert die Ursachen der Exzentrizität, Messmethoden sowie Maßnahmen zu ihrer Beherrschung in Fertigung und Montage.
2026-10-02 · Langfang Jingzheng Optoelectronic Technology Co., Ltd.
Bei Drehgebern mit einem Abtastkopf verursacht eine Exzentrizität e der Codescheibe einen sinusförmigen Winkelfehler mit einer Periode pro Umdrehung; seine Amplitude entspricht etwa e geteilt durch den Abtastradius r (in rad):
Δθ ≈ e ÷ r (rad), 1 rad ≈ 206265″
Bei einem Abtastradius von 20 mm:
| Exzentrizität e | Amplitude des Winkelfehlers |
|---|---|
| 1 μm | ca. 10″ |
| 3 μm | ca. 31″ |
| 5 μm | ca. 52″ |
| 10 μm | ca. 103″ |
Zum Vergleich: Bei einem 17-Bit-Drehgeber entspricht ein Inkrement 360° ÷ 2¹⁷ ≈ 9,9″. Bei einer Codescheibe mit 20 mm Radius erreicht der Fehler bereits bei 1 μm Exzentrizität ein Inkrement. Zwei symmetrisch angeordnete Abtastköpfe mit Mittelwertbildung heben diesen Fehleranteil der ersten Harmonischen auf, erhöhen jedoch Kosten und Bauvolumen.
Ursachen der Exzentrizität
- Codescheibe selbst: Mittelpunkt des Strichmusters und Mittelpunkt der Innenbohrung fallen nicht zusammen
- Montage: Codescheibe beim Kleben oder Aufpressen auf die Nabe nicht zentriert
- Wellensystem: Radialschlag der Welle
Messung
- Codescheibe bei Auslieferung: Mit einem Bildmessgerät mehrere Punkte über den Umfang erfassen und daraus getrennt den Teilungskreis und den Bohrungskreis einpassen; der Abstand der beiden Mittelpunkte ist die Exzentrizität des Musters zur Innenbohrung
- Nach der Montage: Einen Zentrierreferenzring auf der Codescheibe vorsehen und mit dem Mikroskop den radialen Schlag des Referenzrings während einer Umdrehung beobachten; die Hälfte des Schlags ist die Exzentrizität
- Am Gesamtgerät: Vergleich mit einer genaueren Winkelreferenz und Auswertung der sinusförmigen Komponente mit einer Periode pro Umdrehung in der Fehlerkurve
Maßnahmen
- Innenbohrung mit Bezug auf das Strichmuster fertigen, statt zuerst zu bohren und dann zu belichten. Bei der Laserbearbeitung der Innenbohrung zunächst per Bildverarbeitung auf den Mustermittelpunkt ausrichten, dann die Bohrung schneiden
- Zentrierreferenzring auf der Codescheibe beibehalten, als Hilfe für die Zentrierung bei der Montage
- Montage mit Spezialvorrichtung: vor dem Kleben unter dem Mikroskop zentrieren, nach dem Aushärten nachmessen
- In der Anfrage die Konzentrizitätsanforderung des Musters zur Innenbohrung angeben sowie, ob ein Referenzring benötigt wird
Dieser Artikel wurde von der Technikabteilung der Langfang Jingzheng Optoelectronic Technology Co., Ltd. erstellt. Jingzheng Optoelectronics fertigt Glas-Codescheiben, reflektierende Metall-Codescheiben, PC-Codescheiben und kundenspezifische Codescheiben. Website www.encoderdisk.cn, Telefon 0316-8933331.