RESOLUTE™绝对式光栅 - 工作原理

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RESOLUTE的优异性能是成熟、可靠和完全独创的工作方法的成果。 可以将读数头当成超高速微型数码相机,对由长的非重复条形码组成的栅尺进行拍照。 RESOLUTE对这些照片进行分析,确定位置,分辨率可达1 nm,噪声(抖动)和SDE(电子细分误差,一个栅距周期内的误差)都很低。 这可以提供极高保真度的光栅反馈,确保更平稳的速度控制和超强的位置稳定性。

绝对位置数据采集

RESOLUTE™ absolute optical encoder internal concept drawing RESOLUTE根据包括“专有”和“开放”协议在内的各种工业标准的协议,完全采用串行通信方式(请与Renishaw确认最新选项列表)。

控制器发送合并了预设关键数据位的上升沿或下降沿的“请求”字,指示读数头冻结位置技术,有效地对数据采集进行“时间标记”。 此时,RESOLUTE根据用户发出的请求,LED灯源会对栅尺拍照。 重要的是,关键位沿和照片采集之间的时间变化被控制在几纳秒以内 — 这是RESOLUTE完全适合极高性能运动系统的重要特性之一。

高速探测器采集深色条纹和浅色条纹,该探测器专为RESOLUTE设计,用于确保性能不受影响。

绝对位置数据分析

来自探测器的信息以大约1千兆比特/秒的速度读取到最新DSP(数字信号处理器)中。DSP对照片进行分析,并解释代码冗余和交叉检查,调焦及动态模糊,因此极大降低了灰尘和污染物的影响。 这种分析方法极为先进,即使在部分代码因因污染微粒而肉眼完全看不到情况下,它也可以计算位置;更令人称奇的是,它还能克服通常会引起报警的油污或油渍的散射影响。

绝对位置数据检验

除了具有优异的抗污染能力外,RESOLUTE通过连续运行内置分离的独立位置校验算法使安全性得以保证。该算法主动校验每一次读数,在控制器尚未出现任何潜在问题之前就及时提醒。

RESOLUTE然后将经过校验的数据发送回控制器。

停止时钟摆动!

从开始到结束整个操作和计算过程只用了不到40微秒。

即使这个时候动作也未停止,DSP在等待下一个请求的同时根据当时的条件和速度计算下一张照片的优化设定,为下一个请求作准备。

高速操作满足超高精度需求

RESOLUTE™ RESA absolute scale close up RESOLUTE提供超高精度和高速性能。 这是如何实现的?

RESOLUTE监控轴的速度并相应改变数据读取参数。 这是在中/低速度和待机状态下,在速度可达100米/秒(在52 mm圆栅上为36000 rev/mi)的同一个光栅上实现极低抖动的关键原因之一。 RESOLUTE可以高速开启,但在几毫秒内即可自动优化 — 远远低于伺服放大器电源复位所需的250毫秒!

RESOLUTE绝对式光栅的单通道优势

Example absolute encoder with typical yaw toleranceRESOLUTE™ absolute encoder with ±0.5° yaw tolerance RESOLUTE设计之初为非接触式光栅。 一开始开发团队对传统的双通道或多通道设计不予采纳,因为即使出现极小的扭摆(约0.02°)都会导致移相。 就非接触式光栅而言,多通道设计被认为不可靠而且不实用。

Renishaw的方法是将绝对位置信息和相位信息整合为单个代码。 由于采用了先进的光学装置,扭摆、俯仰和滚摆公差都显著提高。 RESOLUTE读数头确认的扭摆、俯仰和滚摆公差为±0.5°。 报警点的典型扭摆公差约为±1.5°。 光学装置还提供±150微米的极大间隙公差。 在这种情况下仍然不会出现移相。

RESOLUTE具有极强的抗污染能力,可确保真正的长期可靠性。

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