16.6.5 術語定義、應用提示與故障排除

7 術語與定義

7.1 介面模組

在介面模組中，感測器資料被轉換為標準化類比訊號（1 Vpp）或標準化數位訊號（TTL）。

• 訊號被放大
• 正弦和餘弦訊號之間的相位誤差被校正
• 偏移被補償

數位介面模組還包含一個內插器，將類比訊號轉換為數位訊號。更多資訊請參見第 6.2 節「內插」。

7.1.1 類比和數位介面模組的比較

數位，附外殼

類比，附外殼

頂部視圖：數位，無外殼

頂部視圖：類比，無外殼

底部視圖：數位，無外殼

底部視圖：類比，無外殼

7.2 精度等級

精度等級指定在規定的操作條件下系統的最大預期量測偏差。精度等級為 3 μm 的距離量測系統允許 +/- 3 μm 的偏差。

7.3 重複定位精度

量測系統的單向重複定位精度通常被理解為在完全相同的環境條件下重複特定系統返回結果的能力。在評估此項時，必須知道量測偏差並將其納入分析。

可以使用簡單的方法，通過計算多次量測的算術平均值和標準偏差，來確定特定行進速度下軸位置的重複定位精度。

7.4 參考定位

增量式量測系統在開機後無法確定確切位置。因此，在增量軌跡旁邊增加了另一條軌跡——參考軌跡。參考軌跡上可標記一個或多個參考點。

需要對滑塊進行參考行程以對系統進行參考定位。軸通常沿一個方向行進直到機械止擋。從那裡，軸反向行進直到覆蓋到參考標記。通常，等距參考標記始終從相同方向接近。（單向）

然後控制器可以使用參考訊號將內部計數器修改為指定值。對於類比介面模組，控制器識別增量訊號的預定義位置（通常為 SIN = COS 且兩者均大於零），以及 REF =「高」作為參考位置。

7.5 週期偏差

所有增量式距離量測系統都受到週期偏差效應的影響，其波長恰好對應刻度間距或其分數。這種週期偏差，也稱為短波偏差（SWD），由於感測系統或電氣訊號處理中的微小偏差而產生。這意味著正弦和餘弦訊號偏離了數學上的精確形式。偏差可以根據排列（諧波）進行分類。

7.5.1 內插誤差

如果週期偏差僅在數位化和位置計算過程中發生，那麼我們稱之為內插誤差。

7.6 比較器誤差

比較器誤差，也稱為阿貝誤差，是一種系統偏差，當長度標準軸與距離標準軸不重合時發生。偏差的原因是軸設計中的微小旋轉運動，這些運動影響量測結果。

7.7 取樣率

取樣率描述每個時間間隔對類比訊號進行取樣的頻率。通常時間間隔為一秒，因此取樣率的單位為 Hz。根據奈奎斯特-夏農取樣定理，為保證原始訊號的完整重現，取樣頻率應至少為原始訊號頻率的兩倍。

7.8 單端訊號傳輸

對於單端訊號傳輸，電壓相對於參考電位（電氣接地）變化。這是一種簡單方便的資料傳輸方式，每個訊號只需一條線。

缺點是相對較高的干擾敏感性。因此，這種訊號傳輸方式僅適用於短距離和低速度。

7.9 差動訊號傳輸

對於差動訊號傳輸，訊號由電壓差描述，不參考電氣接地。使用一對線代替單一訊號導體。一條線攜帶訊號，另一條攜帶其反相。然後控制器將兩個訊號之差組成所謂的差動訊號（例如 A+ 和 A- 訊號成為 A）。

對於大多數應用，差動訊號傳輸是更好的解決方案，因為它對干擾更具容忍度。對兩條線的耦合幾乎相同，因此在生成差值時干擾幾乎被消除。

RS422 標準（差動）專門為更大距離和更高傳輸率而開發。

7.10 運行方向

運行方向可以從電氣訊號的相位關係讀取。根據方向，一個訊號超前或落後另一個。

使用數位介面模組：如果滑塊向撓性排線方向移動，通道 A 上的訊號比通道 B 超前 90°。由此控制器識別正向運行方向，意味著計數器向上計數。在另一方向，通道 A 上的訊號比通道 B 落後 90°。計數器向下計數。

類比介面模組的計數方向相反。

8 應用提示

8.1 MINISLIDE MSQscale 的操作條件

MINISLIDE MSQscale 具有開放式光學量測系統。與每個光學量測系統一樣，灰塵等污染物會影響系統的運作。因此，不建議在製程操作過程中預期會有灰塵、切屑、顆粒或液體存在的應用中使用 MINISLIDE MSQscale。尺度刻度上的大刮痕或其他類型的損壞同樣有害。

一般而言，MINISLIDE MSQscale 最適合在潔淨環境中使用。通常是在使用其他光學設備或存在潔淨環境的情況下。

在這方面，MINISLIDE MSQscale 與 AMS 距離量測系統不同，後者專為更惡劣的環境而設計。

8.2 MINISLIDE MSQscale 的 EMC 特性

MINISLIDE MSQscale 及其配件已根據 EN 61000 標準進行測試。測試結果確認 MINISLIDE MSQscale 符合標準要求。然而，這並不排除在特定應用案例中出現不需要的電磁干擾的可能性。始終需要遵守相關的 EMC 設計實務。

8.3 磁場對 MINISLIDE MSQscale 的影響

靜態磁場對 MINISLIDE MSQscale 沒有影響。根據纜線佈局，交變磁場可能產生感應效應。

9 故障排除

9.1 數位介面模組校準

僅在數位介面模組的後續交付時才需要校準！客戶無法對類比介面模組進行校準。

程序：

• 開啟 MINISLIDE MSQscale
• 按住校準按鈕 A
• 沿整個行程長度緩慢移動導軌
• 釋放校準按鈕
• 重設 MINISLIDE MSQscale（= 關閉再重新開啟）
• 沿整個行程長度驅動導軌，確保只有綠色 LED 亮起
• 如果紅色 LED 亮起，必須重複校準程序

附外殼的介面模組
A 校準按鈕

無外殼的介面模組
A 校準按鈕

9.2 錯誤描述