Dari mana asal galat interpolasi disk encoder sinus/kosinus? Periksa 4 indikator kualitas sinyal ini
Offset DC, amplitudo yang tidak sama, fase yang menyimpang dari 90°, dan distorsi harmonik pada sinyal sinus/kosinus menimbulkan galat interpolasi periodik dalam setiap periode sinyal. Artikel ini menyajikan cara memperkirakan masing-masing galat, faktor yang berpengaruh dari sisi disk, dan cara memeriksa sinyal dengan pola Lissajous.
2026-10-05 · Langfang Jingzheng Optoelectronic Technology Co., Ltd.
Kepala baca sinus/kosinus menghasilkan dua sinyal dengan beda fase 90°; rangkaian interpolasi menggunakan kedua sinyal ini untuk menghitung fase dan membagi satu periode sinyal menjadi ratusan hingga ribuan bagian. Pada sinyal ideal, amplitudo kedua sinyal sama, tidak ada offset DC, keduanya tepat ortogonal, dan bentuk gelombangnya sinus murni. Penyimpangan pada salah satu hal tersebut akan menimbulkan galat interpolasi periodik dalam setiap periode sinyal.
1. Empat indikator dan galat yang ditimbulkannya
| Indikator | Jumlah kemunculan galat dalam satu periode sinyal | Amplitudo galat (untuk penyimpangan kecil, dalam sudut listrik) |
|---|---|---|
| Offset DC (amplitudo relatif ε) | 1 kali | sekitar ε rad |
| Amplitudo tidak sama (selisih relatif δ) | 2 kali | sekitar δ/2 rad |
| Fase menyimpang dari 90° (φ) | 2 kali | sekitar φ/2 rad |
| Harmonik ketiga | 4 kali | Meningkat seiring kandungan harmonik |
2. Contoh perhitungan: disk encoder 2048 garis
Pada 2048 garis, satu periode sinyal adalah 360° ÷ 2048 ≈ 632,8″. Sudut listrik 1 rad setara dengan 632,8″ ÷ 2π ≈ 100,7″:
- Offset DC 1%: galat sekitar 0,01 rad, yaitu sekitar 1,0″
- Selisih amplitudo 2%: galat sekitar 0,01 rad, yaitu sekitar 1,0″
- Fase menyimpang 1° (sekitar 0,0175 rad): galat sekitar 0,0087 rad, yaitu sekitar 0,9″
Semakin tinggi faktor interpolasi, semakin menonjol galat-galat ini. Banyak chip interpolasi dilengkapi kontrol penguatan (gain) otomatis dan koreksi offset sehingga dapat mengurangi dua galat pertama, tetapi kualitas pola disk itu sendiri tetap menjadi dasarnya.
3. Faktor yang berpengaruh dari sisi disk
- Duty cycle dan kualitas tepi garis skala: menentukan seberapa dekat bentuk gelombang dengan sinus, sehingga memengaruhi harmonik
- Keseragaman pitch kisi: memengaruhi galat pembagian sepanjang satu putaran
- Densitas optik atau kontras reflektansi: menentukan amplitudo sinyal dan rasio sinyal terhadap derau; lihat Kontras reflektansi tinggi/rendah pada disk encoder reflektif
- Eksentrisitas: menimbulkan galat sudut sekali per putaran dan juga membuat amplitudo sinyal berfluktuasi seiring sudut putar
- Celah dan kemiringan antara disk dan kepala baca: memengaruhi amplitudo dan kesesuaian antara kedua sinyal
4. Memeriksa sinyal dengan pola Lissajous
Hubungkan sinyal sin dan cos ke osiloskop dalam mode XY, lalu putar disk: sinyal ideal membentuk lingkaran sempurna. Jika pusat lingkaran bergeser dari titik asal, terdapat offset DC; jika lingkaran berubah menjadi elips horizontal atau vertikal, amplitudonya tidak sama; jika elipsnya miring, fase menyimpang dari 90°; jika keliling lingkaran berbentuk poligon, kandungan harmoniknya besar. Saat penerimaan, amplitudo, offset, beda fase, dan kandungan harmonik dapat dicatat.
Saat meminta penawaran, mohon cantumkan jumlah periode sinyal, model kepala baca atau chip interpolasi, serta persyaratan duty cycle dan kualitas tepi.
Artikel ini disusun oleh departemen teknik Langfang Jingzheng Optoelectronic Technology Co., Ltd. Jingzheng Optoelectronics memproduksi disk encoder kaca, disk encoder logam reflektif, disk encoder PC, dan disk encoder kustom. Situs web: www.encoderdisk.cn; telepon: 0316-8933331.