码盘偏心 5 微米，角度误差有多大？偏心的来源、测量和控制
单读头编码器中，码盘偏心 e 带来每转一次的正弦角度误差，幅值约为 e 除以读数半径 r。本文给出计算示例，并说明偏心的来源、测量方法和制造与装配中的控制办法。
2026-10-02 · 廊坊晶正光电技术有限公司
单读头编码器里，码盘偏心 e 会带来每转一次的正弦角度误差，幅值约等于 e 除以读数半径 r（单位弧度）：
Δθ ≈ e ÷ r（rad），1 rad ≈ 206265″
读数半径 20 mm 时：
| 偏心 e | 角度误差幅值 |
|---|---|
| 1 μm | 约 10″ |
| 3 μm | 约 31″ |
| 5 μm | 约 52″ |
| 10 μm | 约 103″ |
做个对比：17 位编码器一个计数是 360° ÷ 2¹⁷ ≈ 9.9″。半径 20 mm 的码盘偏心 1 μm，误差就已经是一个计数。对称布置两个读头取平均，可以抵消这部分一次谐波误差，但会增加成本和体积。
偏心从哪里来
- 码盘本身：刻线图形的中心和内孔中心不重合
- 装配：码盘粘接或压装到轮毂时没对正
- 轴系：轴的径向跳动
怎么测
- 码盘出厂：用影像测量仪在一圈上取多个点，分别拟合刻线圆和内孔圆，两个圆心的距离就是图形对内孔的偏心
- 装配后：码盘上加一道对中参考环，用显微镜观察转一圈时参考环的径向摆动，摆动量的一半就是偏心
- 整机：和更高精度的角度基准对比，看误差曲线里每转一次的正弦分量
怎么控
- 内孔以刻线图形为基准加工，而不是先打孔再光刻。激光内孔加工时先视觉对准图形中心，再切孔
- 码盘上保留对中参考环，给装配调中用
- 装配用专用治具，粘接前在显微镜下调中，固化后复测
- 询价时写明图形对内孔的同心度要求，和是否需要参考环
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