16.5.5 คำศัพท์ คำแนะนำการประยุกต์ใช้งาน และการแก้ปัญหา

7 คำนิยามและคำศัพท์

7.1 โมดูลอินเทอร์เฟซ

ในโมดูลอินเทอร์เฟซ ข้อมูลจากเซ็นเซอร์จะถูกแปลงเป็นสัญญาณอะนาล็อกมาตรฐาน (1 Vpp) หรือสัญญาณดิจิทัลมาตรฐาน (TTL)

• สัญญาณได้รับการขยาย
• ข้อผิดพลาดเฟสระหว่างสัญญาณไซน์และโคไซน์ได้รับการแก้ไข
• ออฟเซ็ตได้รับการชดเชย

โมดูลอินเทอร์เฟซดิจิทัลยังรวมอินเทอร์โพเลเตอร์ที่แปลงสัญญาณอะนาล็อกเป็นสัญญาณดิจิทัล สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม ดูบทที่ 6.2 "การอินเทอร์โพเลต"

7.1.1 การเปรียบเทียบโมดูลอินเทอร์เฟซอะนาล็อกและดิจิทัล

ดิจิทัล

อะนาล็อก

มีฝาครอบ

มุมมองด้านบน ไม่มีฝาครอบ

มุมมองด้านล่าง ไม่มีฝาครอบ

7.2 ระดับความแม่นยำ

ระดับความแม่นยำระบุการเบี่ยงเบนการวัดสูงสุดที่คาดได้ของระบบภายใต้เงื่อนไขการทำงานที่กำหนด ระบบวัดระยะทางที่มีระดับความแม่นยำ 3 μm อนุญาตให้มีการเบี่ยงเบน ± 3 μm

7.3 ความสามารถในการทำซ้ำ

ความสามารถในการทำซ้ำแบบทิศทางเดียวของระบบวัดโดยทั่วไปหมายถึงความสามารถในการทำซ้ำผลลัพธ์ที่ระบบเฉพาะส่งคืนภายใต้สภาพแวดล้อมที่เหมือนกันทุกประการ ในการประเมินนี้ การเบี่ยงเบนการวัดต้องเป็นที่ทราบและนำมาพิจารณาในการวิเคราะห์

ความสามารถในการทำซ้ำของตำแหน่งแกนสามารถกำหนดได้สำหรับความเร็วเคลื่อนที่เฉพาะโดยใช้วิธีง่ายๆ โดยการคำนวณค่าเฉลี่ยเลขคณิตและส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของการวัดจำนวนมาก

7.4 การอ้างอิง

ระบบวัด incremental ไม่สามารถกำหนดตำแหน่งที่แน่นอนหลังเปิดเครื่อง ด้วยเหตุนี้จึงเพิ่มแทร็กอีกแทร็กหนึ่งข้างแทร็ก incremental ซึ่งเรียกว่าแทร็กอ้างอิง หนึ่งหรือหลายจุดอ้างอิงสามารถทำเครื่องหมายบนแทร็กอ้างอิง

การวิ่งอ้างอิงของแคร่เลื่อนจำเป็นสำหรับการอ้างอิงระบบ แกนโดยปกติจะเคลื่อนที่ในทิศทางหนึ่งจนถึงจุดหยุดกลไก จากนั้นแกนเคลื่อนที่กลับจนกว่าจะครอบคลุมเครื่องหมายอ้างอิง โดยทั่วไป เครื่องหมายอ้างอิงแบบระยะเท่ากันมักเข้าถึงจากทิศทางเดียวกันเสมอ (ทิศทางเดียว)

คอนโทรลเลอร์สามารถปรับเปลี่ยนเคาน์เตอร์ภายในเป็นค่าที่กำหนดโดยใช้สัญญาณอ้างอิง สำหรับโมดูลอินเทอร์เฟซอะนาล็อก คอนโทรลเลอร์รับรู้ตำแหน่งที่กำหนดไว้ล่วงหน้าสำหรับสัญญาณ incremental (โดยปกติคือ SIN = COS และทั้งสองมากกว่าศูนย์) รวมถึง REF = "high" เป็นตำแหน่งอ้างอิง

7.5 การเบี่ยงเบนเป็นคาบ

ระบบวัดระยะทาง incremental ทั้งหมดได้รับผลกระทบจากการเบี่ยงเบนเป็นคาบ ซึ่งความยาวคลื่นสอดคล้องกับช่วงการแบ่งหรือเศษส่วนของมัน การเบี่ยงเบนเป็นคาบนี้ เรียกว่าการเบี่ยงเบนคลื่นสั้น (SWD) เกิดขึ้นจากการเบี่ยงเบนเล็กน้อยในระบบเซ็นเซอร์หรือการประมวลผลสัญญาณไฟฟ้า ซึ่งหมายความว่าสัญญาณไซน์และโคไซน์เบี่ยงเบนจากรูปแบบทางคณิตศาสตร์ที่แน่นอน การเบี่ยงเบนสามารถจำแนกตามการจัดเรียง (ฮาร์โมนิก)

7.5.1 ข้อผิดพลาดในการอินเทอร์โพเลต

หากการเบี่ยงเบนเป็นคาบเกิดขึ้นเฉพาะในระหว่างการแปลงเป็นดิจิทัลและการคำนวณตำแหน่ง เรียกว่าข้อผิดพลาดในการอินเทอร์โพเลต

7.6 ข้อผิดพลาดของตัวเปรียบเทียบ

ข้อผิดพลาดของตัวเปรียบเทียบ หรือเรียกว่าข้อผิดพลาด Abbe เป็นการเบี่ยงเบนอย่างเป็นระบบที่เกิดขึ้นเมื่อแกนของมาตรฐานความยาวไม่ตรงกับแกนของมาตรฐานระยะทาง สาเหตุของการเบี่ยงเบนคือการเคลื่อนที่หมุนเล็กน้อยในการออกแบบแกน ซึ่งมีผลต่อผลการวัด

7.7 อัตราการสุ่มตัวอย่าง

อัตราการสุ่มตัวอย่างอธิบายความถี่ที่สัญญาณอะนาล็อกถูกสุ่มตัวอย่างต่อช่วงเวลา โดยปกติช่วงเวลาคือหนึ่งวินาที ดังนั้นหน่วยของอัตราการสุ่มตัวอย่างจึงเป็น Hz เพื่อรับประกันการสร้างสัญญาณต้นฉบับอย่างสมบูรณ์ ความถี่การสุ่มตัวอย่างควรเป็นอย่างน้อยสองเท่าของสัญญาณต้นฉบับตามทฤษฎีการสุ่มตัวอย่างของ Nyquist–Shannon

7.8 การส่งสัญญาณแบบ Single-Ended

สำหรับการส่งสัญญาณแบบ single-ended แรงดันจะเปลี่ยนแปลงสัมพันธ์กับศักย์อ้างอิง (กราวด์ไฟฟ้า) นี่เป็นวิธีที่ง่ายและสะดวกในการถ่ายโอนข้อมูล ต้องการเพียงสายเดียวต่อสัญญาณ

ข้อเสียคือความไวต่อสัญญาณรบกวนค่อนข้างสูง ดังนั้นการส่งสัญญาณประเภทนี้ควรใช้เฉพาะสำหรับระยะทางสั้นและความเร็วต่ำ

7.9 การส่งสัญญาณแบบดิฟเฟอเรนเชียล

สำหรับการส่งสัญญาณแบบดิฟเฟอเรนเชียล สัญญาณถูกอธิบายด้วยความต่างแรงดันโดยไม่อ้างอิงกับกราวด์ไฟฟ้า แทนที่จะใช้ตัวนำสัญญาณเดี่ยว จะใช้สายเคเบิลคู่ สายหนึ่งนำสัญญาณและอีกสายนำสัญญาณกลับขั้ว คอนโทรลเลอร์จากนั้นสร้างผลต่างระหว่างสัญญาณทั้งสองเป็นสัญญาณผลต่าง (เช่น สัญญาณ A+ และ A- กลายเป็น A)

การส่งสัญญาณแบบดิฟเฟอเรนเชียลเป็นวิธีที่ดีกว่าสำหรับการประยุกต์ใช้งานส่วนใหญ่เนื่องจากทนทานต่อสัญญาณรบกวนมากกว่า การคัปปลิ้งกับสัญญาณเกือบเหมือนกันสำหรับสายทั้งสองเส้น ดังนั้นสัญญาณรบกวนจึงถูกกำจัดเกือบหมดเมื่อสร้างผลต่าง

มาตรฐาน RS422 (ดิฟเฟอเรนเชียล) ถูกพัฒนาเฉพาะสำหรับระยะทางยาวและอัตราการถ่ายโอนสูง

7.10 ทิศทางการเคลื่อนที่

ทิศทางการเคลื่อนที่สามารถอ่านได้จากความสัมพันธ์เฟสของสัญญาณไฟฟ้า สัญญาณหนึ่งนำหน้าหรือตามหลังอีกสัญญาณหนึ่ง ขึ้นอยู่กับทิศทาง

โมดูลอินเทอร์เฟซดิจิทัล: หากแคร่เลื่อนเคลื่อนที่ในทิศทางของ flexprint สัญญาณบนช่อง A นำหน้าช่อง B 90° จากนี้คอนโทรลเลอร์รับรู้ทิศทางการเคลื่อนที่เป็นบวก หมายความว่าเคาน์เตอร์นับขึ้น ในทิศทางอื่น สัญญาณบนช่อง A ตามหลังช่อง B 90° เคาน์เตอร์นับลง

โมดูลอินเทอร์เฟซอะนาล็อก: ทิศทางการนับกลับกัน

8 คำแนะนำการประยุกต์ใช้งาน

8.1 เงื่อนไขการทำงานสำหรับระบบวัด MINISCALE PLUS

MINISCALE PLUS มีระบบวัดแบบออปติกแบบเปิด เช่นเดียวกับระบบออปติกทุกระบบ สิ่งปนเปื้อน เช่น ฝุ่นจะรบกวนการทำงานของระบบ ดังนั้นไม่แนะนำให้ใช้ MINISCALE PLUS ในการประยุกต์ใช้งานที่คาดว่าจะมีฝุ่น เศษโลหะ อนุภาค หรือของเหลวในระหว่างการทำงาน รอยขีดข่วนใหญ่หรือความเสียหายประเภทอื่นต่อสเกลขนาดก็มีผลเสียเช่นกัน

โดยทั่วไป MINISCALE PLUS เหมาะที่สุดสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่สะอาด โดยเฉพาะในสถานการณ์ที่ใช้อุปกรณ์ออปติกอื่นๆ หรือที่มีสภาพแวดล้อมที่สะอาด

ในแง่นี้ MINISCALE PLUS แตกต่างจากระบบวัดระยะทาง AMS ซึ่งออกแบบเฉพาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงกว่า

8.2 คุณสมบัติ EMC ของ MINISCALE PLUS

MINISCALE PLUS และอุปกรณ์เสริมได้รับการทดสอบตามมาตรฐาน EN 61000 ผลการทดสอบยืนยันว่า MINISCALE PLUS เป็นไปตามข้อกำหนดของมาตรฐาน อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ได้กำจัดความเป็นไปได้ของการรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าที่ไม่ต้องการในกรณีการประยุกต์ใช้งานเฉพาะ การปฏิบัติตามแนวทาง EMC ที่เกี่ยวข้องมีความจำเป็นเสมอ

8.3 ผลกระทบจากสนามแม่เหล็กต่อ MINISCALE PLUS

สนามแม่เหล็กสถิตไม่มีผลต่อ MINISCALE PLUS ผลการเหนี่ยวนำอาจเกิดขึ้นได้กับสนามแม่เหล็กสลับ ขึ้นอยู่กับการจัดวางสายเคเบิล

9 การแก้ปัญหา

9.1 การปรับเทียบโมดูลอินเทอร์เฟซดิจิทัล

การปรับเทียบจำเป็นเฉพาะสำหรับการส่งมอบโมดูลอินเทอร์เฟซดิจิทัลในภายหลังเท่านั้น! การปรับเทียบโดยลูกค้าไม่สามารถทำได้สำหรับโมดูลอินเทอร์เฟซอะนาล็อก

ขั้นตอน:

1. เปิด MINISCALE PLUS
2. กดและค้างปุ่มปรับเทียบ A
3. เลื่อนรางนำช้าๆ ตลอดความยาวช่วงชัก (4 ถึง 5 ครั้ง)
4. ปล่อยปุ่มปรับเทียบ
5. รีเซ็ต MINISCALE PLUS (= ปิดและเปิดเครื่องใหม่)
6. ขับรางนำตลอดความยาวช่วงชักและตรวจสอบว่ามีเพียง LED สีเขียวที่สว่าง
7. หาก LED สีแดงสว่าง ต้องทำซ้ำขั้นตอนการปรับเทียบ

โมดูลอินเทอร์เฟซมีฝาครอบ
A ปุ่มปรับเทียบ

โมดูลอินเทอร์เฟซไม่มีฝาครอบ
A ปุ่มปรับเทียบ

9.2 คำอธิบายข้อผิดพลาด