锐单电子商城 , 一站式电子元器件采购平台!
  • 电话:400-990-0325

分辨率,定位精度,重复定位精度解释

时间:2022-10-02 15:00:00 位移传感器可以用来做定位使用么

参考资料:分辨率、定位精度、重复定位精度有什么关系?


1. 分辨率

分辨率:简单来说,就是系统能产生的最小运动步距。也就是说,给出系统运动轴最小距离的指令。

我们都知道,时针每小时变化一次,分针每分钟变化一次,秒针每秒变化一次。在这里,时针的分辨率是一小时,分辨率是一分钟,秒针的分辨率是一秒。

另一个例子是,同一篮子苹果,在路边摊的杆秤,是两公斤半,得到市场的台秤,是两公斤四两,放在超市的电子秤上,是1180克,重量不同,因为各种秤的分辨率不同,显然,电子秤的分辨率最高。

通常,系统分辨率不仅取决于反馈系统的分辨率,如光栅尺或其他位移传感器,还取决于传动系统。

例如,如果没有预压,啮合间隙会导致传动间隙,降低分辨率。

再比如用滚珠丝杠传动,如果没有预压,也会有传动间隙,降低分辨率。

直线电机直接驱动,可实现零间隙传动,使分辨率接近位移传感器的分辨率。

在这里,它是接近的,而不是等于,因为它也与系统的连接刚度有一定的关系,刚度太小,系统太降低分辨率。

比如,用柔性体连接,当线性马达线圈,按照反馈系统的指令,走了一个微小距离,例如10um,但是系统的柔软度太大,结构变形吸收了部分距离,比如吸收了2um,然后降低了系统的分辨率,而不是原来的10um,而是12um。

2. 定位精度

定位精度:指机器设备停止时实际到达的位置和要求到达的位置的误差。

例如,你要求一个轴走100mm,结果实际上是1000.01mm,多出来的0.01是定位精度。

拿滚珠丝杠来说,你设定运动距离100mm,结果,100根丝杠的实际运动距离为99.99mm到100.01mm,可以说定位精度为0.02mm(100.01-99.99=0.02)。

当然,实际的机器不会只有一个轴,而是很多轴。

机器的定位精度比这更复杂。

一般来说,要达到一个位置,需要多轴协同运动。

除了各轴的定位精度外,整机系统的定位精度还与系统的连接刚度、位移传感器的精度、分辨率等因素有关。

3. 重复定位精度

重复定位精度:指同一位置,多次定位过去产生的误差。

例如,你要求一个轴走100 mm,结果第一次实际上走了100.01mm,重复同样的动作,他走了99.99mm,误差100.01-99.99=0.02mm,重复定位精度。

当然,实际的实际表达方法都是用来的±X例如,上述误差将表示为±0.01mm,也既是±(0.02/2)。

再比如以滚珠丝杠为例,一根丝杠设定运动距离100mm,运动100次,实际运动距离99.988mm到99.992mm,然后重复定位精度是±0.002mm。

通常,重复定位精度远高于定位精度,如2~3倍,最多不超过10倍,定位精度介于分辨率和重复定位精度之间。

这里举个简单的例子,比如一个轴,它的光栅尺分辨率(位移分辨率)为0.1微米,轴的重复定位精度大于0.例如,1微米可能是0.15um,0.2um。

由于系统的重复定位精度不仅与光栅尺(位移传感器)的精度和分辨率有关,还与导向系统、传动系统、结构刚度等机械系统误差有关,会降低定位精度,在一定程度上影响重复定位精度。

4. 分辨率、定位精度和重复定位精度之间的关系

例如,射击飞镖。如果飞镖无处不在,它既不准确也不重复。如果飞镖被击中一个地方,但不是靶心,那么精度很差,但重复性很好,在这种情况下,只要站在另一个位置(补偿)。如果没有补偿,这取决于换位置时的分辨率。分辨率越好,就越有可能接近所需的精度,因为你站的位置可能只是可以弥补飞镖射击偏差的误差。

例如,在这个时候,假设你发射飞镖的方向与转盘相比保持不变。你站的转盘只能从一个步距角旋转,比如2度。如果你远离靶心,飞镖的方向可能会错过靶心的位置。如果转盘旋转步距角为0.5度,飞镖射出的方向是否更接近靶心。

也就是说,提高分辨率可以提高定位精度,当然也可以提高重复精度。

然而,提高系统分辨率的重点是提高机械系统的分辨率,而不是位移传感器的分辨率,因为位移传感器的分辨率可以通过细分来实现,但机械分辨率不能跟上,这将使细分失去意义。

其实,上面讲重复定位精度时,已经说明了,分辨率、定位精度、重复定位精度之间的关系。

用一句话来概括:重复定位精度远高于定位精度,如2~3倍,最多不超过10倍,定位精度介于分辨率和重复定位精度之间。

锐单商城拥有海量元器件数据手册IC替代型号,打造电子元器件IC百科大全!

相关文章