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分析US DIGITAL光柵尺信號輸出頻率受哪些因素影響?

2025-6-5 閱讀(67)

美國US DIGITAL光柵尺的信號輸出頻率主要受以下因素影響:

運(yùn)動速度:

線性運(yùn)動:若用于線性測量,信號輸出頻率與線性條速度相關(guān)。根據(jù)其技術(shù)參數(shù),最大線性條速度為(3×10 5 )/LPI

英寸 / 秒(LPI 為每英寸線數(shù)),速度越快,單位時間內(nèi)讀數(shù)頭掃過的柵線數(shù)越多,信號輸出頻率越高,反之則越低。

旋轉(zhuǎn)運(yùn)動:當(dāng)用于旋轉(zhuǎn)測量時,轉(zhuǎn)速與輸出頻率有關(guān)。最大轉(zhuǎn)速為

(18×10  )/CPR  rpm(CPR 為每轉(zhuǎn)周期數(shù)),轉(zhuǎn)速越高,編碼器盤每轉(zhuǎn)產(chǎn)生的脈沖數(shù)在單位時間內(nèi)輸出的頻率就越高。

分辨率設(shè)置:該光柵尺每個周期可解碼成 1 或 4 個狀態(tài),即 X1 或 X4 分辨率乘法。在相同的運(yùn)動速度下,采用 X4 分辨率乘法時,相當(dāng)于對信號進(jìn)行了 4 倍細(xì)分,輸出頻率會是 X1 分辨率時的 4 倍。

柵距或線數(shù):對于線性測量,柵距(或每英寸線數(shù) LPI)影響信號輸出頻率。柵距越?。ɑ?LPI 越大),相同的移動距離下輸出的脈沖數(shù)越多,信號輸出頻率越高;對于旋轉(zhuǎn)測量,編碼器盤的每轉(zhuǎn)周期數(shù)(CPR)相當(dāng)于柵距的概念,CPR 越大,每轉(zhuǎn)輸出的脈沖數(shù)越多,在相同轉(zhuǎn)速下信號輸出頻率越高。

信號處理電路:信號處理電路的頻率特性會影響信號輸出頻率。如果電路的頻率響應(yīng)不足,無法及時處理高速變化的信號,可能會導(dǎo)致信號失真、丟失脈沖等情況,使實(shí)際輸出頻率低于理論值或出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象。優(yōu)質(zhì)的信號處理電路應(yīng)具有良好的頻率特性,能保證在一定頻率范圍內(nèi)準(zhǔn)確地放大、整形和輸出信號。

外部干擾:電磁干擾等外部環(huán)境因素可能影響信號輸出頻率。周圍的強(qiáng)電磁干擾源(如電機(jī)、變頻器等)會對光柵尺的信號傳輸產(chǎn)生干擾,導(dǎo)致信號失真、噪聲增加,從而影響信號輸出頻率的穩(wěn)定性,嚴(yán)重時可能會使頻率出現(xiàn)跳變或異常波動。

安裝情況:光柵尺安裝不牢固、讀數(shù)頭與尺身(或編碼器盤)之間的間隙不正確或安裝平行度不符合要求等,都可能導(dǎo)致信號輸出不穩(wěn)定,進(jìn)而影響輸出頻率。例如,安裝平行度誤差過大,會使讀數(shù)頭掃過柵線時不均勻,可能產(chǎn)生額外的脈沖或丟失脈沖,影響頻率的準(zhǔn)確性;讀數(shù)頭與尺身間隙不合適,可能導(dǎo)致信號強(qiáng)度變化,也會對頻率產(chǎn)生影響。


判斷美國US DIGITAL光柵尺的信號輸出頻率是否正常,需結(jié)合設(shè)備特性、測量環(huán)境及專業(yè)工具進(jìn)行系統(tǒng)性檢測。以下是具體的判斷方法和步驟:

準(zhǔn)備工具與前提條件

工具:

示波器(需支持頻率測量功能,帶寬建議≥100MHz)。

頻率計(高精度數(shù)字頻率計,用于直接讀取頻率值)。

萬用表(檢測供電電壓、信號電平是否正常)。

前提條件:

確認(rèn)光柵尺安裝正確(讀數(shù)頭與尺身間隙、平行度符合手冊要求),機(jī)械運(yùn)動部件無卡頓、抖動。

供電電源穩(wěn)定(如 EM1-1-1250-I 需 5V±5% 電壓),無紋波干擾。



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