Schwaches Signal, große Interpolationsfehler bei Auflicht-Codescheiben? Zuerst den Kontrast zwischen hohem und niedrigem Reflexionsgrad prüfen
Das Signal eines Auflicht-Drehgebers entsteht aus der Intensitätsdifferenz zwischen hoch- und niedrigreflektierenden Bereichen der Codescheibe. Der Artikel zeigt Berechnung und Beispiele für den Kontrast, erläutert, warum das Absenken des niedrigen Reflexionsgrads wirksamer ist als das Anheben des hohen, und nennt die optischen Parameter, die in einer Anfrage klar angegeben werden sollten.
2026-10-02 · Langfang Jingzheng Optoelectronic Technology Co., Ltd.
Das Signal eines Auflicht-Drehgebers entsteht aus der Intensitätsdifferenz zwischen hoch- und niedrigreflektierenden Bereichen der Codescheibe. Je größer diese Differenz, desto größer die Signalamplitude, desto höher der Signal-Rausch-Abstand und desto kleiner der Fehler nach der Interpolation. Die Kenngröße für diese Differenz ist der Kontrast:
Kontrast C = (Reflexionsgrad hochreflektierender Bereich − Reflexionsgrad niedrigreflektierender Bereich) ÷ (Reflexionsgrad hochreflektierender Bereich + Reflexionsgrad niedrigreflektierender Bereich)
| Hochreflektierender Bereich | Niedrigreflektierender Bereich | Kontrast C |
|---|---|---|
| 90% | 1% | 0.98 |
| 70% | 1% | 0.97 |
| 65% | 10% | 0.73 |
| 50% | 20% | 0.43 |
Den niedrigen Reflexionsgrad abzusenken bringt mehr, als den hohen anzuheben. Bleibt der hochreflektierende Bereich bei 65%, steigt der Kontrast von 0,73 auf 0,97, wenn der niedrigreflektierende Bereich von 10% auf 1% sinkt; bleibt der niedrigreflektierende Bereich bei 10% und wird der hochreflektierende von 65% auf 90% angehoben, steigt der Kontrast nur auf 0,80.
Drei häufig übersehene Punkte
- Der Reflexionsgrad hängt von der Wellenlänge ab. Ob der Abtastkopf mit 850 nm (Infrarot) oder 460 nm (Blaulicht) arbeitet – dieselbe Codescheibe liefert unterschiedliche Werte. Geben Sie in der Anfrage die Wellenlänge des Abtastkopfs an.
- Die Gleichmäßigkeit ist ebenso wichtig wie der Mittelwert. Schwankt der Reflexionsgrad über den Umfang, schwankt auch die Signalamplitude, und der Interpolationsfehler wird größer.
- Streulicht erhöht den Messwert im niedrigreflektierenden Bereich. Wird dieser Bereich mit einer Absorptionsschicht statt mit einer streuenden rauen Oberfläche ausgeführt, lässt sich das überschüssige Licht schlucken.
Gängige Ausführungen
- Spiegelndes Metallsubstrat + Absorptionsschicht; die Absorptionsschicht wird über den hochreflektierenden Bereichen fotolithografisch weggeätzt
- Absorbierendes Substrat + Reflexionsschicht; die Reflexionsschicht wird über den niedrigreflektierenden Bereichen fotolithografisch weggeätzt
- Beliebiges Substrat mit einer Reflexions- und einer Absorptionsschicht übereinander, anschließend fotolithografische Strukturierung
Das Gebrauchsmuster von Jingzheng Optoelectronics CN217210914U „Optische reflektierende Codescheibe, Drehgeber und Längenmaßstab“ (erteilt 2022) nutzt genau diesen Schichtaufbau aus reflektierendem und absorbierendem Material. Laut Patentschrift beträgt der Reflexionsgrad der Reflexionsschicht in den Wellenlängenbereichen 460 nm und 850 nm >90%, der der Absorptionsschicht <1%. Maßgeblich für die konkreten Werte der Serienprodukte ist das Datenblatt.
In der Anfrage klar angeben
Wellenlänge des Abtastkopfs, die jeweiligen Anforderungen an hoch- und niedrigreflektierende Bereiche, Gleichmäßigkeit des Reflexionsgrads, Haftfestigkeit der Schichten und Wischfestigkeit.
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.