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Encoder resolution, accuracy and repeatability: What's the difference?

2020년 9월 14일

분해능

분해능은 엔코더가 감지할 수 있는 최소 이동 거리입니다. 엔코더 유형에 따라 다르게 측정됩니다.

리니어 엔코더의 경우 분해능은 한 측정 단계의 길이입니다. 일반적으로 ??m 단위로 표시되며 폴 길이(??m)를 보간 인수로 나눈 값으로 계산됩니다. 인쇄 용도로 사용하는 경우에는 일반적으로 DPI(Dots Per Inch, 인치당 도트 수)로 표시됩니다.

로터리 엔코더 분해능은 각도 초, 각도 분, 도, 그레이드 또는 라디안으로 표시됩니다. 앱솔루트 로터리 엔코더의 분해능은 1회전당 측정 세그먼트 또는 단위의 수입니다. 예를 들어 앱솔루트 로터리 엔코더의 분해능이 13비트라면 전체 360도 회전 내에 213 = 8192개 단계가 있음을 의미합니다. 증분형 로터리 엔코더의 분해능 단위는 PPR(회전당 펄스 수)과 CPR(회전당 카운트 수)입니다. PPR은 한 상승 에지에서 다음 에지까지의 신호 펄스를 나타내고 CPR은 두 채널 모두의 상승 에지와 하강 에지를 나타냅니다. CPR은 PPR에 전자적으로 4를 곱하면 얻을 수 있습니다.


ICPR과 PPR 예.


분해능은 다양한 범주로 분류할 수 있으며 대략적인 분류는 다음과 같습니다.

  • 리니어 엔코더:
    • 고분해능: 100 nm 미만
    • 중분해능: 200 nm ??? 10 ??m
    • 저분해능: 50 ??m 이상
  • 로터리 엔코더:
    • 고분해능: 18비트 이상
    • 중분해능: 13비트 17비트
    • 저분해능: 12비트 미만

선택한 엔코더의 분해능은 용도에 따라 필요한 분해능과 같거나 높아야 합니다.



정확도

정확도는 출력과 올바른 위치의 유사성을 나타내는 측정치이며 실제 위치와 엔코더가 보고한 위치의 차이, 즉 간단히 말해 측정치의 최대 오차를 나타냅니다.

엔코더의 정확성은 스케일 정확성과 판독 헤드로 인한 오차가 결합된 결과입니다. 로터리 엔코더의 경우 일반적으로 각도 초 또는 도로 표시됩니다. 리니어 엔코더의 정확도를 나타내는 가장 일반적인 단위는 스케일의 길이 단위당 ??m((??m/m)입니다. 분해능이 높다고 해서 반드시 정확도가 높은 것은 아닙니다.

장착 오류 포함

장찰 오류 제거





반복정도

반복정도는 동일한 실제 위치에서 얻은 다른 측정값의 최대 차이를 나타냅니다.

일방향 반복정도는 같은 방향과 같은 조건에서 이동하여 여러 번 측정한 위치와 같은 물리적 위치의 보고된 위치 차이를 나타냅니다. 전기 소음, 온도 드리프트, 구성 요소의 노후화로 인해 엔코더가 시간 경과에 따라 같은 위치를 다른 값으로 보고할 수 있습니다. 반복정도는 명시적으로 규정되지 않는 경우가 많지만 정확도 사양에 포함됩니다. 일반적으로 반복정도는 특정 엔코더의 정확도보다 약 5-10배 더 좋습니다(더 작음).

양방향 반복정도는 반대 방향과 같은 조건에서 이동하여 여러 번 측정한 위치와 같은 물리적 위치의 보고된 위치 차이를 나타냅니다.

시스템이 매우 반복적이라도 정확도가 충분하지 않을 수 있습니다. 정확도와 반복정도의 차이가 그림 6에 나와 있습니다. 반복정도가 좋다고 해서 반드시 우수한 정확도를 나타내는 것은 아니지만 반복정도는 많은 용도에 있어 가장 중요한 엔코더 매개변수입니다(예를 들어 로봇 손의 반복 모션을 제어하는 경우).

정확도와 반복정도의 차이.

정확도와 반복정도의 차이.

Posted in: Encoder knowledge