配有RESM20圆光栅的TONiC™增量式光栅系统
特性
- 读数头尺寸：35 x 13.5 x 10 mm
- 分辨率达1 nm
- 速度达3,673转/分
- 超低电子细分误差 (SDE)：通常<±30 nm
- 可提供真空兼容型号
- 光学IN-TRAC™参考零位
优点
- 圆光栅轻薄小巧，内径大，易于安装
- 超小型光栅读数头具有动态信号调节功能，可提高运动控制性能
- 抗污能力强
- 诊断组件用以协助完成复杂安装并进行系统优化
什么是TONiC？
TONiC是雷尼绍推出的超小型非接触式光栅系统，速度可达10 m/s，与Ti接口配套使用时，在线性和旋转应用中分辨率达1 nm。由于安装公差宽松，并且只需按下按钮即可进行校准，因此TONiC系统的安装快捷简单。TONiC的动态信号处理功能可提高信号稳定性，而且电子细分误差超低，通常小于±30 nm，从而有助于实现卓越的运动控制性能。
什么是RESM20圆光栅？
RESM20为一体式不锈钢圆光栅，其柱面上直接刻有栅距为20 µm的刻线，并具有IN-TRAC™光学参考零位。两种型号有多种尺寸可供选择（直径52mm到550mm）。“A”截面圆光栅安装精度极佳，且具有锥面安装系统，可减少对公差要求高的加工零件的需求，并消除偏心。还提供“B”截面薄圆光栅，其转动惯量与质量均较低。“A”截面圆光栅和“B”截面圆光栅都具有内径大、安装灵活的特点。非接触形式消除了传统封闭式光栅固有的反向间隙、扭转误差（扭变）及其他机械滞后误差。
为什么选择这种光栅系统？
抗污能力优异
具有极强的抗污能力，如灰尘、划痕和指纹等，速度达到10 m/s。这意味着TONiC性能优异，非常适用于极具挑战性的应用场合。而且，非接触式RESM工作时没有摩擦和磨损，确保具有卓越的可靠性。
尺寸小，但可靠性和性能极佳
TONiC读数头采用第三代光学滤波系统，噪声（抖动）更低，包括自动增益控制和自动偏移量控制在内的动态信号处理使其功能更强大，因此具有极佳的可靠性和抗污染能力以及稳定的性能。这种组合全部集成到读数头内部，可提供无与伦比的信号纯度和超低的电子细分误差（通常 <±30 nm）。因此，实现了平稳的速度控制，并且扫描性能和位置稳定性都获得提高；对许多应用来说，基本参数都包含在一个紧凑型读数头中。
安装更加方便快捷
读数头上的LED安装指示灯直观显示信号强度，而可选的诊断组件在机器收起读数头后可远程检查系统性能。只需按下按钮，即可校准参考零位和增量信号，无需机械调整或其他诊断工具。客户可选的IN-TRAC光学参考零位直接刻划在增量式栅尺上，不仅令设计紧凑，而且校准步骤也更简单。这样可产生参考零位输出，在整个工作温度和速度范围内双向重复精度都能够达到单位分辨率。
接口选项
TD（双分辨率）接口
- 可选双分辨率正交输出。
- 是要求高速运动以及高精度移动的应用的理想选择。
DOP（双输出）接口
- 提供同步的数字方波和1 Vpp信号。
- 设计用于需要将一个或多个操作与运动轴同步的应用场合。
DSi（双信号接口盒）
- 雷尼绍的DSi接口盒将来自RESM20圆光栅（针对圆弧应用则为REST20圆光栅）上的两个TONiC读数头的增量信号组合在一起，对轴承跳动效应进行补偿并消除奇次谐波误差（包括偏心），以提供±2.0角秒的典型总体安装精度。
可选诊断组件
TONiC诊断软件可用于优化TONiC光栅的安装，并提供快速全面的系统校准方案。该软件必须与TONiC诊断硬件配合使用，硬件可向雷尼绍购买（订货号为A-9411-0011）。该硬件内嵌至客户端电子设备，或通过USB电缆（组件中提供）连接至计算机。
了解有关TONiC诊断组件的详细信息。
技术规格
测量标准 | RESM20：轻薄小巧的一体式不锈钢圆光栅。提供采用锥面内径的标准“A”截面圆光栅或者转动惯量极低的“B”截面圆光栅 还提供适合圆弧应用的圆光栅，如REST20 |
读数头尺寸 (L x H x W) | 35 mm x 13.5 mm x 10 mm |
栅距 | 20 μm |
| 20 °C时的热膨胀系数 | 15.5 ±0.5 μm/m/°C |
圆光栅外径 | 52 mm至550 mm。如需更大的定制尺寸，请联系雷尼绍 |
刻线数 | 8192至86,400（取决于圆光栅大小） |
参考零位 | RESM20：带有单个IN-TRAC参考零位的圆光栅 REST20：适合圆弧应用的带有两个参考零位的圆光栅 |
精度* 刻划精度 系统精度 | ±3.97至±0.38角秒（取决于圆光栅直径） ±4.20至±0.40角秒（取决于圆光栅直径） |
最高速度 模拟 数字 | （详见规格手册） -3 dB时为3,673 rpm（在52 mm RESM20上） 3,673 rpm（52 mm RESM20上分辨率为5 µm的TONiC） |
电子细分误差 (SDE) | 通常 <±30 nm |
动态信号控制 | 实时信号调节，包括自动增益控制 (AGC) 和自动偏置控制 (AOC)，可在操作期间实现性能优化 |
增量信号 模拟 数字 | （查看规格手册了解角度分辨率详情） 1 Vpp（周期为20 µm） 分辨率从5 μm至1 nm |
电气连接 | 电缆长度为0.5 m、1 m、1.5 m、3 m、5 m和10 m，采用微型插头（直接连接至TONiC接口） |
电源 | 5 V ±10%，<100 mA（模拟系统），<200 mA（数字系统）（无端接） |
振动（工作） | 55 Hz至2000 Hz时100 m/s2 （最大值） |
冲击（非工作） | 1000 m/s2，6 ms，½正弦 |
工作温度（系统） | 0 °C至+70 °C |
防护等级 | 读数头：IP40 接口：IP20 |
* 系统精度为刻划误差加上电子细分误差 (SDE)。刻划精度是单个读数头测得的角度和光栅实际刻划的转角之间的最大差值。其中不包括应用中存在的干扰，比如偏心。
请参阅规格手册，了解详细信息。
下载
规格手册
白皮书
案例分析
- Installation drawing: RESM angle encoder [en]
- 3D model: TONiC™ readhead [gen]
- 3D model: Ti interface [gen]
- 3D model: TONiC™ interboard connector PCB [gen]
- 3D model: RESx 52 mm A section ring [gen]
- 3D model: RESx 57 mm A section ring [gen]
- 3D model: RESx 75 mm A section ring [gen]
- 3D model: RESx 100 mm A section ring [gen]
- 3D model: RESx 103 mm A section ring [gen]
- 3D model: RESx 104 mm A section ring [gen]
- 3D model: RESx 150 mm A section ring [gen]
- 3D model: RESx 200 mm A section ring [gen]
- 3D model: RESx 206 mm A section ring [gen]
- 3D model: RESx 209 mm A section ring [gen]
- 3D model: RESx 255 mm A section ring [gen]
- 3D model: RESx 300 mm A section ring [gen]
- 3D model: RESx 350 mm A section ring [gen]
- 3D model: RESx 413 mm A section ring [gen]
- 3D model: RESx 417 mm A section ring [gen]
- 3D model: RESx 489 mm A section ring [gen]
- 3D model: RESx 550 mm A section ring [gen]
- 3D model: RESx 52 mm B section ring [gen]
- 3D model: RESx 75 mm B section ring [gen]
- 3D model: RESx 100 mm B section ring [gen]
- 3D model: RESx 115 mm B section ring [gen]
- 3D model: RESx 150 mm B section ring [gen]
- 3D model: RESx 165 mm B section ring [gen]
- 3D model: RESx 200 mm B section ring [gen]
工作原理
TONiC采用雷尼绍第三代独特光学滤波系统，可对多个光栅周期进行平均，有效滤除脏污等引起的非周期性特征。名义方波光栅条纹也被滤去，以在探测器上留下一个完美的正弦波形。这里使用的是一个多条纹结构，它非常细，能够产生4个对称相位信号形式的光电流。这些结合在一起可免去DC器件，并可产生具有高光谱纯度和低偏置值的正弦和余弦输出，同时保持500 kHz以上的带宽。
包括自动增益控制、自动平衡控制和自动偏置控制在内的完全集成高级动态信号调节组合在一起，确保实现超低电子细分误差 (SDE)（通常 <±30 nm）。
光学滤波系统的这一改进加上精选的优质电子器件，大带宽增量信号可达到10 m/s的最大速度，同时也是同类光栅中位置抖动（噪声）最小的。在TONiC Ti接口内通过CORDIC算法细分，同时利用其他抗噪电子器件进一步增强高分辨率型TONiC的抗噪功能，从而实现抖动水平仅有0.5 nm RMS。
将IN-TRAC参考零位完全刻划在增量式栅尺上，并通过读数头内部的分离光电检测器进行检测。如图所示，参考零位分离式探测器直接嵌入到增量码道线性光电二极管阵列的中心，尽量避免出现扭摆失相。产生参考零位输出信号，在所有速度下双向重复精度都能够达到单位分辨率。这种独特的设计也受益于自动校准程序，该程序对参考零位进行电子定相，并优化动态信号调节。