Какую угловую погрешность дает эксцентриситет кодового диска 5 μm? Причины, измерение и контроль эксцентриситета
В энкодере с одной считывающей головкой эксцентриситет диска e вызывает синусоидальную угловую погрешность с периодом в один оборот и амплитудой примерно e, деленное на радиус считывания r. В статье приведены примеры расчета, а также описаны причины эксцентриситета, методы его измерения и способы контроля при изготовлении и сборке.
2026-10-02 · Langfang Jingzheng Optoelectronic Technology Co., Ltd.
В энкодере с одной считывающей головкой эксцентриситет кодового диска e вызывает синусоидальную угловую погрешность с периодом в один оборот; ее амплитуда приблизительно равна e, деленному на радиус считывания r (в радианах):
Δθ ≈ e ÷ r (rad), 1 rad ≈ 206265″
При радиусе считывания 20 mm:
| Эксцентриситет e | Амплитуда угловой погрешности |
|---|---|
| 1 μm | около 10″ |
| 3 μm | около 31″ |
| 5 μm | около 52″ |
| 10 μm | около 103″ |
Для сравнения: один отсчет 17-битного энкодера составляет 360° ÷ 2¹⁷ ≈ 9,9″. Для кодового диска с радиусом считывания 20 mm эксцентриситет 1 μm уже дает погрешность в один отсчет. Усреднение показаний двух симметрично расположенных считывающих головок компенсирует эту погрешность первой гармоники, но увеличивает стоимость и габариты.
Причины эксцентриситета
- Сам диск: центр рисунка штрихов не совпадает с центром посадочного отверстия
- Сборка: диск не отцентрирован при приклеивании или напрессовке на ступицу
- Узел вала: радиальное биение вала
Как измерить
- Диск при отгрузке: на видеоизмерительной машине снимают несколько точек по окружности и отдельно аппроксимируют окружность штрихов и окружность посадочного отверстия; расстояние между их центрами и есть эксцентриситет рисунка относительно отверстия
- После сборки: на диск наносят центрирующее опорное кольцо и под микроскопом наблюдают его радиальное биение за один оборот; половина величины биения и есть эксцентриситет
- Энкодер в сборе: сравнение с угловым эталоном более высокой точности и анализ синусоидальной составляющей кривой погрешности с периодом в один оборот
Как контролировать
- Обрабатывать посадочное отверстие с базированием по рисунку штрихов, а не сверлить отверстие до фотолитографии. При лазерной обработке отверстия сначала выполнять визуальное совмещение с центром рисунка, затем вырезать отверстие
- Сохранять на диске центрирующее опорное кольцо для центрирования при сборке
- Использовать для сборки специальную оснастку; центрировать диск под микроскопом перед приклеиванием и повторно измерять после отверждения
- Указывать в запросе цены требование к концентричности рисунка относительно посадочного отверстия и необходимость опорного кольца
Статья подготовлена инженерным отделом Langfang Jingzheng Optoelectronic Technology Co., Ltd. Jingzheng Optoelectronics производит стеклянные кодовые диски, металлические отражательные кодовые диски, кодовые диски из PC и кодовые диски по чертежу заказчика. Сайт: www.encoderdisk.cn; телефон: 0316-8933331.