光柵尺如何選型
第一,是精度。
第二,分辨率。
第三,行程。
第四,最大檢測(cè)速度。
第五,電接口及電線長(zhǎng)度。
第六,安裝方式及安裝空間。
第七,抗振動(dòng)性能。
第八,價(jià)格。絕對(duì)式光柵尺一般貴20%。
一般來(lái)說(shuō),精度和分辨率是我們選擇光柵尺的首要因素。
比如,要做一個(gè)行程100mm,系統(tǒng)定位精度是±0.01mm(±10um)的移動(dòng)平臺(tái),我們可以選擇行程是120mm,精度是±0.5um/1m,分辨率是0.02/10=0.002mm的光柵尺。
這樣,行程有20mm的余量,可以用于做硬件保護(hù),而光柵尺本身的精度±0.5um也很常見。
關(guān)于分辨率,之所以取定位精度的1/10來(lái)選擇分辨率,是因?yàn)榇嬖诳刂普`差,通常在±10cnt,這里所說(shuō)的1cnt,是指的,在光柵尺本身分辨率基礎(chǔ)之上,做了細(xì)分處理之后的分辨率,通常有4倍或者8倍細(xì)分。
比如4倍細(xì)分,那么上面分辨率為0.002mm的光柵尺,分辨率將達(dá)到0.002mm/4=0.5um。±10cnt也就是±5um,留了一倍的余量,這個(gè)主要考慮,系統(tǒng)還存在機(jī)械誤差,比如傳動(dòng)系統(tǒng),結(jié)構(gòu)剛性等,這些因素也會(huì)吃掉一部分精度。當(dāng)然這些是幾何誤差的范疇,可以通過(guò)測(cè)量,獲得誤差曲線,進(jìn)行一部分的補(bǔ)償,但是,還是有不一部分動(dòng)態(tài)誤差,無(wú)法補(bǔ)償。
另外,很多時(shí)候,我們并不關(guān)心絕對(duì)定位精度,而只關(guān)心重復(fù)定位精度。一般來(lái)說(shuō),系統(tǒng)的重復(fù)定位精度的數(shù)值為定位精度的1/2~1/3,最多不會(huì)超過(guò)一個(gè)數(shù)量級(jí),即1/10。比如,此例子中,一般來(lái)說(shuō)重復(fù)定位精度在±0.01mm/2~±0.01mm/10=±0.005mm~±0.001mm之間。
當(dāng)然,還有一點(diǎn),系統(tǒng)的重復(fù)定位精度,一般介于分辨率和定位精度之間。