16.6.5 คำศัพท์ เคล็ดลับ และการแก้ไขปัญหา

บทที่ 7: คำศัพท์และคำจำกัดความ

7.1 โมดูลอินเทอร์เฟซ

ในโมดูลอินเทอร์เฟซ ข้อมูลเซ็นเซอร์จะถูกแปลงเป็นสัญญาณอะนาล็อกมาตรฐาน (1 Vpp) หรือสัญญาณดิจิทัลมาตรฐาน (TTL)

• สัญญาณถูกขยาย
• ข้อผิดพลาดเฟสระหว่างสัญญาณไซน์และโคไซน์ได้รับการแก้ไข
• ออฟเซตได้รับการชดเชย

โมดูลอินเทอร์เฟซดิจิทัลยังรวมถึงอินเทอร์โพเลเตอร์ที่แปลงสัญญาณอะนาล็อกเป็นสัญญาณดิจิทัล สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม ดูหัวข้อ 6.2 "การอินเทอร์โพเลต"

7.1.1 การเปรียบเทียบโมดูลอินเทอร์เฟซแบบอะนาล็อกและดิจิทัล

ดิจิทัล พร้อมเคส

อะนาล็อก พร้อมเคส

มุมมองบน: ดิจิทัล ไม่มีเคส

มุมมองบน: อะนาล็อก ไม่มีเคส

มุมมองล่าง: ดิจิทัล ไม่มีเคส

มุมมองล่าง: อะนาล็อก ไม่มีเคส

7.2 ระดับความแม่นยำ

ระดับความแม่นยำระบุค่าเบี่ยงเบนการวัดสูงสุดที่คาดหวังของระบบภายใต้เงื่อนไขการทำงานที่ระบุ ระบบวัดระยะทางที่มีระดับความแม่นยำ 3 µm อนุญาตให้มีค่าเบี่ยงเบน +/- 3 µm

7.3 ความสามารถในการทำซ้ำ

ความสามารถในการทำซ้ำแบบทิศทางเดียวของระบบวัดโดยทั่วไปหมายถึงความสามารถในการทำซ้ำผลลัพธ์ที่ระบบส่งคืนภายใต้เงื่อนไขสภาพแวดล้อมที่เหมือนกันทุกประการ ในการประเมินนี้ ต้องทราบค่าเบี่ยงเบนการวัดและนำมาพิจารณาในการวิเคราะห์

ความสามารถในการทำซ้ำของตำแหน่งแกนสามารถกำหนดได้สำหรับความเร็วในการเคลื่อนที่ที่เฉพาะเจาะจงโดยใช้วิธีง่ายๆ โดยการคำนวณค่าเฉลี่ยเลขคณิตและส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของการวัดจำนวนมาก

7.4 การอ้างอิงตำแหน่ง

ระบบวัดแบบอินครีเมนทัลไม่สามารถกำหนดตำแหน่งที่แน่นอนหลังจากเปิดเครื่อง ด้วยเหตุนี้ จึงมีการเพิ่มแทร็กอ้างอิงควบคู่กับแทร็กอินครีเมนทัล สามารถทำเครื่องหมายจุดอ้างอิงหนึ่งจุดหรือหลายจุดบนแทร็กอ้างอิง

จำเป็นต้องวิ่งอ้างอิงของแคร่เลื่อนเพื่ออ้างอิงระบบ โดยปกติแกนจะเคลื่อนที่ในทิศทางเดียวจนถึงตัวหยุดทางกล จากนั้นแกนจะเคลื่อนที่ย้อนกลับจนกว่าจะผ่านเครื่องหมายอ้างอิง โดยปกติเครื่องหมายอ้างอิงแบบระยะห่างเท่ากันจะเข้าถึงจากทิศทางเดียวเสมอ (แบบทิศทางเดียว)

จากนั้นคอนโทรลเลอร์สามารถปรับเปลี่ยนตัวนับภายในเป็นค่าที่ระบุโดยใช้สัญญาณอ้างอิง สำหรับโมดูลอินเทอร์เฟซอะนาล็อก คอนโทรลเลอร์จะจดจำตำแหน่งที่กำหนดไว้ล่วงหน้าสำหรับสัญญาณอินครีเมนทัล (โดยปกติ SIN = COS และทั้งคู่มากกว่าศูนย์) รวมถึง REF = "high" เป็นตำแหน่งอ้างอิง

7.5 การเบี่ยงเบนเป็นคาบ

ระบบวัดระยะทางแบบอินครีเมนทัลทุกระบบได้รับอิทธิพลจากผลของการเบี่ยงเบนเป็นคาบ ซึ่งความยาวคลื่นสอดคล้องกับระยะห่างของสเกลหรือเศษส่วนของมัน การเบี่ยงเบนเป็นคาบนี้ เรียกอีกอย่างว่าค่าเบี่ยงเบนคลื่นสั้น (SWD) เกิดขึ้นเนื่องจากความเบี่ยงเบนเล็กน้อยในระบบเซ็นเซอร์หรือการประมวลผลสัญญาณไฟฟ้า ซึ่งหมายความว่าสัญญาณไซน์และโคไซน์เบี่ยงเบนจากรูปแบบทางคณิตศาสตร์ที่แน่นอน สามารถจำแนกการเบี่ยงเบนตามการจัดเรียง (ฮาร์โมนิก)

7.5.1 ข้อผิดพลาดการอินเทอร์โพเลต

หากการเบี่ยงเบนเป็นคาบเกิดขึ้นเฉพาะระหว่างการดิจิไทซ์และการคำนวณตำแหน่ง เรียกว่าข้อผิดพลาดการอินเทอร์โพเลต

7.6 ข้อผิดพลาดตัวเปรียบเทียบ (Comparator Error)

ข้อผิดพลาดตัวเปรียบเทียบ เรียกอีกอย่างว่าข้อผิดพลาด Abbe คือความเบี่ยงเบนเชิงระบบที่เกิดขึ้นเมื่อแกนของมาตรฐานความยาวไม่ตรงกับแกนของมาตรฐานระยะทาง สาเหตุของความเบี่ยงเบนคือการเคลื่อนที่หมุนเล็กน้อยในการออกแบบแกน ซึ่งส่งผลต่อผลการวัด

7.7 อัตราการสุ่มตัวอย่าง

อัตราการสุ่มตัวอย่างอธิบายความถี่ที่สัญญาณอะนาล็อกถูกสุ่มตัวอย่างต่อช่วงเวลา โดยปกติช่วงเวลาคือหนึ่งวินาที ซึ่งเป็นเหตุผลที่หน่วยของอัตราการสุ่มตัวอย่างคือ Hz เพื่อรับประกันการสร้างสัญญาณต้นฉบับที่สมบูรณ์ ความถี่การสุ่มตัวอย่างควรมากกว่าสัญญาณต้นฉบับอย่างน้อยสองเท่าตามทฤษฎีบทการสุ่มตัวอย่าง Nyquist-Shannon

7.8 การส่งสัญญาณแบบ Single-Ended

สำหรับการส่งสัญญาณแบบ single-ended แรงดันจะเปลี่ยนแปลงเทียบกับศักย์อ้างอิง (กราวด์ไฟฟ้า) นี่เป็นวิธีง่ายและสะดวกในการถ่ายโอนข้อมูล โดยใช้สายเพียงเส้นเดียวต่อสัญญาณ

ข้อเสียคือมีความไวต่อสัญญาณรบกวนค่อนข้างสูง ดังนั้นควรใช้การส่งสัญญาณประเภทนี้เฉพาะระยะทางสั้นและความเร็วต่ำ

7.9 การส่งสัญญาณแบบดิฟเฟอเรนเชียล

สำหรับการส่งสัญญาณแบบดิฟเฟอเรนเชียล สัญญาณถูกอธิบายด้วยความต่างแรงดันโดยไม่อ้างอิงกับกราวด์ไฟฟ้า แทนที่จะใช้สายนำสัญญาณเส้นเดียว จะใช้สายคู่ เส้นหนึ่งนำสัญญาณ และอีกเส้นหนึ่งนำสัญญาณอินเวิร์ส คอนโทรลเลอร์จะสร้างความแตกต่างระหว่างสองสัญญาณเป็นสัญญาณความแตกต่าง (เช่น สัญญาณ A+ และ A- กลายเป็น A)

การส่งสัญญาณแบบดิฟเฟอเรนเชียลเป็นวิธีที่ดีกว่าสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่เนื่องจากทนต่อสัญญาณรบกวนได้ดีกว่า การจับคู่กับสัญญาณเกือบเหมือนกันสำหรับทั้งสองสายทำให้สัญญาณรบกวนเกือบถูกกำจัดเมื่อสร้างความแตกต่าง

มาตรฐาน RS422 (ดิฟเฟอเรนเชียล) ได้รับการพัฒนาขึ้นโดยเฉพาะสำหรับระยะทางที่ยาวกว่าและอัตราการถ่ายโอนที่สูงกว่า

7.10 ทิศทางการเคลื่อนที่

ทิศทางการเคลื่อนที่สามารถอ่านได้จากความสัมพันธ์เฟสของสัญญาณไฟฟ้า สัญญาณหนึ่งนำหน้าหรือตามหลังอีกสัญญาณหนึ่ง ขึ้นอยู่กับทิศทาง

ด้วยโมดูลอินเทอร์เฟซดิจิทัล: หากแคร่เลื่อนเคลื่อนที่ในทิศทางของ flexprint สัญญาณบนช่อง A จะนำหน้าช่อง B 90° จากนี้คอนโทรลเลอร์จะจดจำทิศทางการเคลื่อนที่เป็นบวก ซึ่งหมายความว่าตัวนับนับขึ้น ในทิศทางอื่น สัญญาณบนช่อง A จะตามหลังช่อง B 90° ตัวนับนับลง

ทิศทางการนับสำหรับโมดูลอินเทอร์เฟซอะนาล็อกจะกลับกัน

บทที่ 8: คำแนะนำการประยุกต์ใช้งาน

8.1 เงื่อนไขการทำงานของ MINISLIDE MSQscale

MINISLIDE MSQscale มีระบบวัดออปติคัลแบบเปิด เช่นเดียวกับระบบออปติคัลทุกประเภท สิ่งปนเปื้อนเช่นฝุ่นจะขัดขวางการทำงานของระบบ ดังนั้นไม่แนะนำให้ใช้ MINISLIDE MSQscale ในการใช้งานที่คาดว่าจะมีฝุ่น เศษชิ้นส่วน อนุภาค หรือของเหลวระหว่างการทำงาน รอยขีดข่วนขนาดใหญ่หรือความเสียหายอื่นๆ ต่อสเกลมิติก็เป็นอันตรายเช่นกัน

โดยทั่วไป MINISLIDE MSQscale เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่สะอาด โดยทั่วไปในสถานการณ์ที่ใช้อุปกรณ์ออปติคัลอื่นๆ หรือมีสภาพแวดล้อมที่สะอาด

ในแง่นี้ MINISLIDE MSQscale แตกต่างจากระบบวัดระยะทาง AMS ซึ่งได้รับการออกแบบมาเฉพาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงกว่า

8.2 คุณสมบัติ EMC ของ MINISLIDE MSQscale

MINISLIDE MSQscale และอุปกรณ์เสริมได้รับการทดสอบตามมาตรฐาน EN 61000 ผลการทดสอบยืนยันว่า MINISLIDE MSQscale เป็นไปตามข้อกำหนดของมาตรฐาน อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ไม่ได้กำจัดความเป็นไปได้ของการรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าที่ไม่ต้องการในกรณีการใช้งานเฉพาะ การปฏิบัติตามแนวปฏิบัติการออกแบบ EMC ที่เกี่ยวข้องเป็นสิ่งจำเป็นเสมอ

8.3 ผลกระทบจากสนามแม่เหล็กต่อ MINISLIDE MSQscale

สนามแม่เหล็กสถิตไม่มีผลต่อ MINISLIDE MSQscale ผลการเหนี่ยวนำอาจเกิดขึ้นกับสนามสลับ ขึ้นอยู่กับการวางสาย

บทที่ 9: การแก้ปัญหา

9.1 การปรับเทียบโมดูลอินเทอร์เฟซดิจิทัล

การปรับเทียบจำเป็นเฉพาะสำหรับการส่งมอบโมดูลอินเทอร์เฟซดิจิทัลภายหลัง ไม่สามารถปรับเทียบโมดูลอินเทอร์เฟซอะนาล็อกโดยลูกค้าได้

ขั้นตอน:

• เปิด MINISLIDE MSQscale
• กดและถือปุ่มปรับเทียบ A ค้างไว้
• เคลื่อนรางนำช้าๆ ตลอดความยาวช่วงชักทั้งหมด
• ปล่อยปุ่มปรับเทียบ
• รีเซ็ต MINISLIDE MSQscale (= ปิดและเปิดใหม่)
• ขับรางนำตลอดความยาวช่วงชักทั้งหมดและตรวจสอบว่ามีเฉพาะ LED สีเขียวที่ติดสว่าง
• หาก LED สีแดงติดสว่าง ต้องทำซ้ำขั้นตอนการปรับเทียบ

โมดูลอินเทอร์เฟซพร้อมเคส
A ปุ่มปรับเทียบ

โมดูลอินเทอร์เฟซไม่มีเคส
A ปุ่มปรับเทียบ

9.2 คำอธิบายข้อผิดพลาด