Jaki błąd kątowy powoduje mimośrodowość tarczy 5 μm? Źródła, pomiar i kontrola mimośrodowości
W enkoderze z jedną głowicą odczytową mimośrodowość tarczy e powoduje sinusoidalny błąd kątowy o okresie jednego obrotu i amplitudzie równej w przybliżeniu e podzielonemu przez promień odczytu r. Artykuł zawiera przykłady obliczeń i wyjaśnia źródła mimośrodowości, metody jej pomiaru oraz sposoby jej ograniczania w produkcji i montażu.
2026-10-02 · Langfang Jingzheng Optoelectronic Technology Co., Ltd.
W enkoderze z jedną głowicą odczytową mimośrodowość tarczy e powoduje sinusoidalny błąd kątowy o okresie jednego obrotu i amplitudzie w przybliżeniu równej e podzielonemu przez promień odczytu r (w radianach):
Δθ ≈ e ÷ r (rad), 1 rad ≈ 206 265″
Przy promieniu odczytu 20 mm:
| Mimośrodowość e | Amplituda błędu kątowego |
|---|---|
| 1 μm | ok. 10″ |
| 3 μm | ok. 31″ |
| 5 μm | ok. 52″ |
| 10 μm | ok. 103″ |
Dla porównania: jedno zliczenie enkodera 17-bitowego to 360° ÷ 2¹⁷ ≈ 9,9″. Przy tarczy o promieniu odczytu 20 mm mimośrodowość 1 μm daje już błąd równy jednemu zliczeniu. Uśrednianie sygnałów z dwóch symetrycznie rozmieszczonych głowic odczytowych eliminuje ten błąd pierwszej harmonicznej, ale zwiększa koszt i wymiary.
Skąd bierze się mimośrodowość
- Sama tarcza: środek wzoru kresek nie pokrywa się ze środkiem otworu
- Montaż: tarcza nie została prawidłowo wycentrowana podczas klejenia lub wciskania na piastę
- Układ wału: bicie promieniowe wału
Jak ją mierzyć
- Tarcza w stanie dostawy: na maszynie pomiarowej wizyjnej pobiera się wiele punktów na obwodzie i oddzielnie dopasowuje okrąg kresek i okrąg otworu; odległość między ich środkami to mimośrodowość wzoru względem otworu
- Po montażu: na tarczy umieszcza się pierścień referencyjny do centrowania i obserwuje pod mikroskopem jego bicie promieniowe w trakcie jednego obrotu; połowa wartości bicia to mimośrodowość
- Kompletny enkoder: porównanie z wzorcem kąta o wyższej dokładności i analiza składowej sinusoidalnej o okresie jednego obrotu w krzywej błędu
Jak ją ograniczać
- Otwór należy obrabiać z bazowaniem na wzorze kresek, a nie najpierw wiercić otwór, a potem wykonywać fotolitografię. Przy laserowej obróbce otworu najpierw wizyjnie ustawia się środek wzoru, a następnie wycina otwór
- Pozostawienie na tarczy pierścienia referencyjnego do centrowania podczas montażu
- Montaż w dedykowanym przyrządzie; centrowanie tarczy pod mikroskopem przed klejeniem i ponowny pomiar po utwardzeniu
- W zapytaniu ofertowym należy podać wymaganą współosiowość wzoru względem otworu oraz informację, czy potrzebny jest pierścień referencyjny
Artykuł opracował dział inżynieryjny Langfang Jingzheng Optoelectronic Technology Co., Ltd. Jingzheng Optoelectronics produkuje szklane tarcze enkodera, metalowe tarcze enkodera refleksyjne, tarcze enkodera z PC oraz tarcze enkodera na zamówienie. Strona internetowa: www.encoderdisk.cn; telefon: 0316-8933331.