Come scegliere il numero di linee del disco encoder? Relazione tra numero di linee, interpolazione e risoluzione dell'encoder
La risoluzione dell'encoder è pari al numero di linee del disco moltiplicato per il fattore di moltiplicazione o di interpolazione. L'articolo riporta le formule di conversione e le combinazioni più comuni, spiega la relazione tra passo delle graduazioni e raggio di lettura e la differenza tra risoluzione e precisione, e descrive i passaggi per ricavare il numero di linee a partire dai requisiti.
2026-10-04 · Langfang Jingzheng Optoelectronic Technology Co., Ltd.
Il numero di posizioni che un encoder è in grado di distinguere in un giro dipende da due fattori: il numero di linee del disco e il numero di parti in cui testina di lettura ed elettronica suddividono ulteriormente ciascuna linea.
Conteggi per giro = numero di linee × fattore di moltiplicazione o di interpolazione; risoluzione angolare = 360° ÷ conteggi per giro
Per l'uscita a onda quadra si considera la quadruplicazione A/B; per l'uscita seno/coseno si considera il fattore di interpolazione.
| Numero di linee | Segnale | Fattore | Conteggi per giro | Risoluzione angolare |
|---|---|---|---|---|
| 1000 | Onda quadra | ×4 | 4000 | 324″ (0.09°) |
| 2500 | Onda quadra | ×4 | 10000 | 129.6″ |
| 5000 | Onda quadra | ×4 | 20000 | 64.8″ |
| 2048 | Seno/coseno | ×1024 | 2097152 (21 bit) | circa 0.62″ |
Numero di linee e passo delle graduazioni
A parità di numero di linee, più piccolo è il raggio di lettura, più piccolo è il passo delle graduazioni. Passo p = 2πr ÷ N: con raggio di lettura di 20 mm e 2500 linee il passo è di circa 50 μm e, con duty cycle 1:1, la larghezza delle linee è di circa 25 μm; con lo stesso raggio e 10000 linee il passo scende a circa 12.6 μm. Più il passo è piccolo, più si dipende dal processo fotolitografico e più strettamente va controllata la distanza tra testina di lettura e disco.
Risoluzione non significa precisione
La risoluzione è il passo minimo distinguibile; la precisione è lo scostamento tra la lettura e l'angolo reale. La precisione dipende principalmente da tre fattori: l'errore di divisione delle graduazioni, l'eccentricità del disco e l'errore di interpolazione. Su un disco con raggio di lettura di 20 mm, un'eccentricità di 5 μm produce un errore di circa 52″, decine di volte superiore alla risoluzione dell'ultima riga della tabella precedente. Per il calcolo dell'eccentricità consulti Eccentricità di 5 μm sul disco encoder: quanto vale l'errore angolare.
Ricavare il numero di linee dai requisiti
- Definire il passo angolare minimo richiesto dal sistema e convertirlo in conteggi per giro
- Definire il tipo di segnale: ×4 per l'onda quadra; per il seno/coseno, il fattore di interpolazione supportato dalla testina di lettura o dal chip
- Numero di linee = conteggi per giro ÷ fattore, arrotondato al valore standard più vicino, ad esempio 1000, 1024, 2000, 2048, 2500, 5000
- Stimare il raggio di lettura in base al diametro esterno del disco, calcolare il passo delle graduazioni e verificare che rientri nel campo supportato dalla testina di lettura
- Verificare i valori ammissibili di eccentricità ed errore di divisione in base ai requisiti di precisione e riportarli nella richiesta d'offerta
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.