7 术语与定义
7.1 接口模组
在接口模组中，传感器资料被转换为标准化模拟讯号（1 Vpp）或标准化数字讯号（TTL）。
- 讯号被放大
- 正弦和余弦讯号之间的相位误差被校正
- 偏移被补偿
数字接口模组还包含一个内插器，将模拟讯号转换为数字讯号。更多资讯请参见第 6.2 节「内插」。
7.1.1 模拟和数字接口模组的比较
| 数字（D） | 模拟（A） | |
|---|---|---|
| 优点 |
|
|
| 缺点 | 在高速和高分辨率下频率非常高 | 无法在客户现场重新校准，这意味著在发生缺陷时必须更换整个系统（导轨和接口模组） |
数字，附外壳
模拟，附外壳
顶部视图：数字，无外壳
顶部视图：模拟，无外壳
底部视图：数字，无外壳
底部视图：模拟，无外壳
7.2 精度等级
精度等级指定在规定的操作条件下系统的最大预期量测偏差。精度等级为 3 μm 的距离测量系统允许 +/- 3 μm 的偏差。
7.3 重复定位精度
量测系统的单向重复定位精度通常被理解为在完全相同的环境条件下重复特定系统返回结果的能力。在评估此项时，必须知道量测偏差并将其纳入分析。
可以使用简单的方法，通过计算多次量测的算术平均值和标准偏差，来确定特定行进速度下轴位置的重复定位精度。
7.4 参考定位
增量式测量系统在开机后无法确定确切位置。因此，在增量轨迹旁边增加了另一条轨迹——参考轨迹。参考轨迹上可标记一个或多个参考点。
需要对滑块进行参考行程以对系统进行参考定位。轴通常沿一个方向行进直到机械止挡。从那里，轴反向行进直到覆盖到参考标记。通常，等距参考标记始终从相同方向接近。（单向）
然后控制器可以使用参考讯号将内部计数器修改为指定值。对于模拟接口模组，控制器识别增量讯号的预定义位置（通常为 SIN = COS 且两者均大于零），以及 REF =「高」作为参考位置。
7.5 周期偏差
所有增量式距离测量系统都受到周期偏差效应的影响，其波长恰好对应刻度间距或其分数。这种周期偏差，也称为短波偏差（SWD），由于感测系统或电气讯号处理中的微小偏差而产生。这意味著正弦和余弦讯号偏离了数学上的精确形式。偏差可以根据排列（谐波）进行分类。
| SWD 周期 | 偏差原因 |
|---|---|
| 1 个信号周期 | 正弦／余弦偏移 |
| 1/2 个信号周期 | 正弦和余弦振幅不同 |
| 1/3 - 1/8 个信号周期 | 传感器产生的讯号与正弦波形有根本差异 |
7.5.1 内插误差
如果周期偏差仅在数字化和位置计算过程中发生，那么我们称之为内插误差。
7.6 比较器误差
比较器误差，也称为阿贝误差，是一种系统偏差，当长度标准轴与距离标准轴不重合时发生。偏差的原因是轴设计中的微小旋转运动，这些运动影响量测结果。
7.7 取样率
取样率描述每个时间间隔对模拟讯号进行取样的频率。通常时间间隔为一秒，因此取样率的单位为 Hz。根据奈奎斯特-夏农取样定理，为保证原始讯号的完整重现，取样频率应至少为原始讯号频率的两倍。
7.8 单端讯号传输
对於单端讯号传输，电压相对于参考电位（电气接地）变化。这是一种简单方便的数据传输方式，每个讯号只需一条线。
缺点是相对较高的干扰敏感性。因此，这种讯号传输方式仅适用于短距离和低速度。
7.9 差动讯号传输
对于差动讯号传输，讯号由电压差描述，不参考电气接地。使用一对线代替单一讯号导体。一条线携带讯号，另一条携带其反相。然后控制器将两个讯号之差组成所谓的差动讯号（例如 A+ 和 A- 讯号成为 A）。
对于大多数应用，差动讯号传输是更好的解决方案，因为它对干扰更具容忍度。对两条线的耦合几乎相同，因此在生成差值时干扰几乎被消除。
RS422 标准（差动）专门为更大距离和更高传输率而开发。
7.10 运行方向
运行方向可以从电气讯号的相位关系读取。根据方向，一个讯号超前或落后另一个。
使用数字接口模组：如果滑块向挠性排线方向移动，通道 A 上的讯号比通道 B 超前 90°。由此控制器识别正向运行方向，意味著计数器向上计数。在另一方向，通道 A 上的讯号比通道 B 落后 90°。计数器向下计数。
模拟接口模组的计数方向相反。
8 应用提示
8.1 MINISLIDE MSQscale 的操作条件
MINISLIDE MSQscale 具有开放式光学量测系统。与每个光学量测系统一样，灰尘等污染物会影响系统的运作。因此，不建议在制程操作过程中预期会有灰尘、切屑、颗粒或液体存在的应用中使用 MINISLIDE MSQscale。尺度刻度上的大刮痕或其他类型的损坏同样有害。
一般而言，MINISLIDE MSQscale 最适合在洁净环境中使用。通常是在使用其他光学设备或存在洁净环境的情况下。
在这方面，MINISLIDE MSQscale 与 AMS 距离测量系统不同，后者专为更恶劣的环境而设计。
8.2 MINISLIDE MSQscale 的 EMC 特性
MINISLIDE MSQscale 及其附件已根据 EN 61000 标准进行测试。测试结果确认 MINISLIDE MSQscale 符合标准要求。然而，这并不排除在特定应用案例中出现不需要的电磁干扰的可能性。始终需要遵守相关的 EMC 设计实务。
8.3 磁场对 MINISLIDE MSQscale 的影响
静态磁场对 MINISLIDE MSQscale 没有影响。根据缆线布局，交变磁场可能产生感应效应。
9 故障排除
9.1 数字接口模组校准
仅在数字接口模组的后续交付时才需要校准！客户无法对模拟接口模组进行校准。
程序：
- 开启 MINISLIDE MSQscale
- 按住校准按钮 A
- 沿整个行程长度缓慢移动导轨
- 释放校准按钮
- 重设 MINISLIDE MSQscale（= 关闭再重新开启）
- 沿整个行程长度驱动导轨，确保只有绿色 LED 亮起
- 如果红色 LED 亮起，必须重复校准程序
附外壳的接口模组
A 校准按钮
无外壳的接口模组
A 校准按钮
9.2 错误描述
| 错误 | 可能原因 | 解决方案 |
|---|---|---|
| 接口模组绿色 LED 不亮 | 接口模组无供电电压或供电电压不正确 | 检查供电电压（+5V DC） |
| 客户自备缆线的接脚分配不正确 | 检查接脚分配 | |
| D-Sub 9 或 Micro Match 连接器未正确连接 | 检查连接 | |
| MINISLIDE MSQscale 因不当处理（未遵守 ESD 要求）而损坏 | 更换 MINISLIDE MSQscale | |
| 接口模组红色 LED 亮起 | 接口模组供电电压不正确 | 检查供电电压（+5V DC） |
| 挠性感测排线未连接到接口模组 | 连接挠性感测排线 | |
| 挠性感测排线未正确连接到接口模组。挠性感测排线的接触面旋转了 180° | 将挠性感测排线旋转 180° | |
| 挠性感测排线未完全插入 ZIF 连接器 | 检查连接 | |
| 挠性感测排线损坏或弯折（例如接触处的发丝裂纹） | 更换 MINISLIDE MSQscale | |
| MINISLIDE MSQscale 因不当处理（未遵守 ESD 要求）而损坏 | 更换 MINISLIDE MSQscale | |
| 传感器输入讯号超出正常范围，例如尺度刻度脏污 | 按照第 3.3 节描述清洁并涂覆尺度刻度。数字系统可重新校准（参见第 9.1 节） | |
| 红色 LED 微弱发光 | 「ERR NOT」输出连接到低阻抗输入，允许微小电流流过 LED | 将「ERR NOT」输出连接到高阻抗输入或忽略微弱发光的 LED |
| 位置资讯与行程距离不符 | 超过客户控制器的最大输入频率 | 降低行进速度或分辨率 |
| 客户控制器中分辨率设定不正确 | 调整客户控制器中的设定 | |
| 边缘评估因子过低 | 在客户控制器中设定 X4 边缘评估 | |
| 电磁干扰 | 采取 EMC 防护措施：使用带双绞线导体的遮蔽缆线、将马达缆线和控制缆线分开布线等 | |
| 挠性感测排线损坏或弯折（例如接触处的发丝裂纹） | 更换 MINISLIDE MSQscale | |
| 位置资讯与行程距离不符（续） | 尺度刻度非常脏 | 按照第 3.3 节描述清洁并涂覆尺度刻度；如有必要则更换系统 |
| 最大速度 3.2 m/s 已超过（分辨率 0.1 μm 时） | 将速度限制在 3.2 m/s 或降低分辨率 | |
| 数字接口模组故障 | 接口模组上的编号与 MINISLIDE MSQscale 滑块编号不符 | 检查接口模组和导轨的配对 |
| 按照第 9.1 节描述进行校准 | ||
| 将系统退回 SCHNEEBERGER | ||
| 模拟接口模组故障 | 接口模组上的编号与 MINISLIDE MSQscale 滑块编号不符 | 检查接口模组和导轨的配对 |
| 将系统退回 SCHNEEBERGER 进行校准 | ||
| 未侦测到参考标记 | 未通过参考标记 | 调整行程距离 |
| 导轨脏污 | 按照第 3.3 节描述清洁并涂覆尺度刻度 | |
| 将系统退回 SCHNEEBERGER | ||
| 使用 Heilig & Schwab USB 计数器时位置显示不正确 | 模拟：内插器具有固定内插因子 256，分辨率为 0.39 μm | 以对应的分辨率进行计算 |
| 数字输入的最大输入频率为 500 kHz，因此分辨率 0.1 μm 时速度限制为 0.2 m/s（计数器 026）或 0.4 m/s（计数器 046） | 降低速度或分辨率 | |
| 其他错误 | 需要进一步调查 | 联系 SCHNEEBERGER |