Eccentricità di 5 μm sul disco encoder: quanto vale l'errore angolare? Origini, misura e controllo dell'eccentricità
In un encoder a testina singola, l'eccentricità e del disco genera un errore angolare sinusoidale che si ripete una volta per giro, con ampiezza pari a circa e diviso il raggio di lettura r. L'articolo fornisce esempi di calcolo e descrive le origini dell'eccentricità, i metodi di misura e le modalità di controllo in produzione e in assemblaggio.
2026-10-02 · Langfang Jingzheng Optoelectronic Technology Co., Ltd.
In un encoder a testina singola, l'eccentricità e del disco genera un errore angolare sinusoidale che si ripete una volta per giro, con ampiezza pari a circa e diviso il raggio di lettura r (in radianti):
Δθ ≈ e ÷ r (rad), 1 rad ≈ 206265″
Con un raggio di lettura di 20 mm:
| Eccentricità e | Ampiezza dell'errore angolare |
|---|---|
| 1 μm | circa 10″ |
| 3 μm | circa 31″ |
| 5 μm | circa 52″ |
| 10 μm | circa 103″ |
Per confronto: in un encoder a 17 bit un conteggio corrisponde a 360° ÷ 2¹⁷ ≈ 9.9″. Su un disco con raggio di 20 mm, un'eccentricità di 1 μm produce già un errore pari a un conteggio. Disponendo simmetricamente due testine di lettura e facendo la media dei segnali si può compensare questa componente di errore di prima armonica, ma con un aumento di costi e ingombri.
Da dove deriva l'eccentricità
- Il disco stesso: il centro del pattern delle graduazioni non coincide con il centro del foro interno
- Assemblaggio: il disco non viene centrato correttamente durante l'incollaggio o il montaggio a pressione sul mozzo
- Sistema albero: oscillazione radiale (runout) dell'albero
Come misurarla
- Disco al controllo finale: con una macchina di misura ottica si rilevano più punti lungo la circonferenza e si interpolano separatamente il cerchio delle graduazioni e il cerchio del foro interno; la distanza tra i due centri è l'eccentricità del pattern rispetto al foro interno
- Dopo l'assemblaggio: si prevede sul disco un anello di riferimento per il centraggio e si osserva al microscopio l'oscillazione radiale dell'anello durante un giro; metà dell'oscillazione corrisponde all'eccentricità
- Encoder completo: confronto con un riferimento angolare di precisione superiore, analizzando la componente sinusoidale a una volta per giro nella curva d'errore
Come controllarla
- Il foro interno viene lavorato prendendo come riferimento il pattern delle graduazioni, anziché forare prima ed eseguire poi la fotolitografia. Nella lavorazione laser del foro interno si allinea prima il centro del pattern con il sistema di visione, poi si taglia il foro
- Mantenere sul disco un anello di riferimento per il centraggio, da utilizzare per la regolazione in assemblaggio
- Per l'assemblaggio si utilizzano attrezzature dedicate: centraggio al microscopio prima dell'incollaggio e nuova misura dopo la polimerizzazione
- Nella richiesta d'offerta indicare il requisito di concentricità del pattern rispetto al foro interno e se è necessario l'anello di riferimento
Articolo redatto dall'ufficio tecnico di Langfang Jingzheng Optoelectronic Technology Co., Ltd. Jingzheng Optoelectronics produce dischi encoder in vetro, dischi encoder metallici riflettenti, dischi encoder in PC e dischi encoder su misura. Sito ufficiale www.encoderdisk.cn, telefono 0316-8933331.