Strichzahl der Codescheibe wählen: Zusammenhang zwischen Strichzahl, Interpolation und Drehgeberauflösung
Die Auflösung des Drehgebers entspricht der Strichzahl der Codescheibe multipliziert mit dem Vervielfachungs- bzw. Interpolationsfaktor. Der Artikel nennt Umrechnungsformeln und gängige Kombinationen und erläutert den Zusammenhang zwischen Teilungsperiode und Abtastradius, den Unterschied zwischen Auflösung und Genauigkeit sowie die Schritte, mit denen sich die Strichzahl aus den Anforderungen zurückrechnen lässt.
2026-10-04 · Langfang Jingzheng Optoelectronic Technology Co., Ltd.
Wie viele Positionen ein Drehgeber pro Umdrehung auflösen kann, hängt von zwei Dingen ab: von der Strichzahl der Codescheibe und davon, in wie viele Teile Abtastkopf und Elektronik jeden Strich weiter unterteilen.
Inkremente pro Umdrehung = Strichzahl × Vervielfachungs- bzw. Interpolationsfaktor; Winkelauflösung = 360° ÷ Inkremente pro Umdrehung
Bei Rechteckausgang gilt die A/B-Vierfachauswertung, bei Sinus/Cosinus-Ausgang der Interpolationsfaktor.
| Strichzahl | Signal | Faktor | Inkremente pro Umdrehung | Winkelauflösung |
|---|---|---|---|---|
| 1000 | Rechteck | ×4 | 4000 | 324″ (0,09°) |
| 2500 | Rechteck | ×4 | 10000 | 129.6″ |
| 5000 | Rechteck | ×4 | 20000 | 64.8″ |
| 2048 | Sinus/Cosinus | ×1024 | 2097152 (21 Bit) | ca. 0,62″ |
Strichzahl und Teilungsperiode
Bei gleicher Strichzahl ist die Teilungsperiode umso kleiner, je kleiner der Abtastradius ist. Teilungsperiode p = 2πr ÷ N: Bei einem Abtastradius von 20 mm und 2500 Strichen beträgt die Teilungsperiode ca. 50 μm, bei einem Tastverhältnis von 1:1 die Strichbreite ca. 25 μm; mit 10000 Strichen beim gleichen Radius beträgt die Teilungsperiode nur noch ca. 12,6 μm. Je kleiner die Teilungsperiode, desto stärker hängt alles vom Fotolithografieprozess ab und desto enger muss der Spalt zwischen Abtastkopf und Codescheibe toleriert werden.
Auflösung ist nicht gleich Genauigkeit
Die Auflösung ist der kleinste auflösbare Schritt, die Genauigkeit die Abweichung des Messwerts vom tatsächlichen Winkel. Die Genauigkeit wird hauptsächlich von drei Faktoren beeinflusst: dem Teilungsfehler der Striche selbst, der Exzentrizität der Codescheibe und dem Interpolationsfehler. Bei einer Codescheibe mit 20 mm Abtastradius verursacht eine Exzentrizität von 5 μm bereits einen Fehler von ca. 52″ – mehrere Dutzend Mal so viel wie die Auflösung in der letzten Zeile der obigen Tabelle. Die Berechnung der Exzentrizität finden Sie in 5 μm Exzentrizität der Codescheibe – wie groß ist der Winkelfehler.
Strichzahl aus den Anforderungen zurückrechnen
- Den kleinsten Winkelschritt festlegen, den das System benötigt, und in Inkremente pro Umdrehung umrechnen
- Signalart festlegen: Rechteck mit ×4, Sinus/Cosinus mit dem vom Abtastkopf oder Chip unterstützten Interpolationsfaktor
- Strichzahl = Inkremente pro Umdrehung ÷ Faktor; einen nahe liegenden gängigen Wert wählen, z. B. 1000, 1024, 2000, 2048, 2500, 5000
- Abtastradius anhand des Außendurchmessers der Codescheibe abschätzen, Teilungsperiode berechnen und prüfen, ob sie im vom Abtastkopf unterstützten Bereich liegt
- Zulässige Werte für Exzentrizität und Teilungsfehler anhand der Genauigkeitsanforderung prüfen und in die Anfrage aufnehmen
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.