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非线性误差对于编码器造成的影响分享
点击次数:357      更新时间:2022-12-26
  随着工业自动化技术的快速发展,设备控制的精度越来越高,而编码器是自动化工业控制领域解决控制精度问题的利器,具有体积小、全通孔、精度高、安装方便、价格低、高性能设计、抗干扰能力强、抗冲击好、重量轻、负载强、应用广等特点。
 
  将实际的输入输出对应点标入坐标,可以得到一条实际输入输出关系曲线。理想的情况下这两条曲线应该重合,实际上是不可能做到的,这时两条曲线之间的距离就是误差。如果这两条曲线形状*一致,但不重合,例如一条曲线相当于另一条的平移或直线的斜率相同,这时的误差就是线性的,否则误差就是非线性误差。
 
  非线性误差对于高分辨率的光学编码器在运动反馈的应用来说,会产生两种影响:
 
  积分非线性(INL),是指由位置误差导致的非线性误差总和。通常来说,积分非线性由误差范围的低次谐波定义,因为输出频谱的低频被用于定位。在要求高精度的直驱应用中,如印刷或扫描机械中,必须考虑积分非线性。
 
  微分非线性(DNL),是指由速度波动导致的非线性误差总和。通常来说,微分非线性由误差范围的高次谐波定义。该非线性会影响到速度测量(因为速度是编码器位置输出的微分计算结果),因此具有高通特性。微分非线性(DNL)不会对定位精度产生太大的影响。误差的高次谐波与速度反馈环相关,然而,由于电机反馈系统要求实现快速的时间响应,所以系统通常不会过滤这些高次谐波。除了高精度以外,分辨率对于速度波动也具有关键作用,因为更高的分辨率可以帮助系统降低波动的大小。