Шарико-винтовые передачи с абсолютными энкодерами многооборотного типа
Содержание статьи
- Основы шарико-винтовых передач и систем позиционирования
- Принцип работы абсолютных энкодеров
- Однооборотные и многооборотные энкодеры: ключевые различия
- Технологии многооборотного отсчета
- Интеграция многооборотных энкодеров с ШВП
- Протоколы связи и интерфейсы передачи данных
- Расчет разрешения и точности позиционирования
- Выбор системы и критерии применения
- Часто задаваемые вопросы
Основы шарико-винтовых передач и систем позиционирования
Шарико-винтовая передача представляет собой высокоэффективный механизм преобразования вращательного движения в поступательное с использованием циркулирующих шариков между винтом и гайкой. Данная технология широко применяется в промышленной автоматизации, станках с ЧПУ, робототехнике и прецизионном оборудовании. Коэффициент полезного действия ШВП достигает значения 0.9 и выше, что существенно превосходит традиционные скользящие винтовые передачи.
Для обеспечения точного контроля положения в системах с ШВП используются энкодеры - датчики углового или линейного положения. Энкодер устанавливается либо непосредственно на вал винта, либо на вал двигателя, обеспечивая обратную связь для системы управления. Качество позиционирования напрямую зависит от характеристик используемого энкодера, включая его разрешение, точность и способность сохранять информацию о положении.
Принцип работы абсолютных энкодеров
Абсолютные энкодеры предоставляют уникальный цифровой код для каждого углового положения вала в пределах одного или нескольких оборотов. Каждому угловому шагу присваивается индивидуальный код, что позволяет системе мгновенно определить точное положение без необходимости подсчета импульсов от начальной точки.
Внутри абсолютного энкодера расположен кодовый диск с нанесенным шаблоном, который считывается оптическими, магнитными или емкостными датчиками. Шаблон организован таким образом, что каждая позиция генерирует уникальную комбинацию битов. Разрешение энкодера определяется количеством битов в выходном коде: энкодер с разрешением 14 бит обеспечивает 16384 уникальных позиций на один оборот.
Практический пример
Рассмотрим применение 14-битного абсолютного энкодера на ШВП с шагом 5 мм. При одном обороте винта система перемещается на 5 мм. С разрешением 16384 позиции на оборот, теоретическое разрешение линейного перемещения составляет: 5 мм / 16384 = 0.305 мкм. Данное значение значительно превышает механическую точность большинства стандартных ШВП, что делает систему ограниченной механической точностью, а не разрешением энкодера.
Однооборотные и многооборотные энкодеры: ключевые различия
Однооборотные абсолютные энкодеры предоставляют уникальную информацию о положении только в пределах одного полного оборота вала - то есть 360 градусов. После завершения полного оборота цифровые коды повторяются. Такие энкодеры применимы в системах, где диапазон движения ограничен одним оборотом, например, для контроля угла поворота поворотной платформы или позиционирования заслонки.
Многооборотные абсолютные энкодеры расширяют возможности измерения, отслеживая не только положение в пределах одного оборота, но и общее количество совершенных оборотов. Каждая комбинация номера оборота и положения внутри оборота является уникальной на протяжении всего диапазона измерения. Стандартные многооборотные энкодеры способны отслеживать до 4096 оборотов (12 бит для счета оборотов), что в сочетании с 14-битным разрешением внутри оборота дает общее 26-битное разрешение.
| Характеристика | Однооборотный энкодер | Многооборотный энкодер |
|---|---|---|
| Диапазон измерения | До 360 градусов | До 4096 оборотов и более |
| Разрешение | Обычно 12-14 бит | 24-31 бит (комбинированное) |
| Сохранение позиции при отключении питания | Только в пределах оборота | Полная информация о положении |
| Необходимость референтирования | Да, при превышении одного оборота | Нет, в пределах диапазона |
| Типичное применение | Поворотные механизмы, шпиндели | ШВП, линейные приводы, лифты |
Технологии многооборотного отсчета
Существует несколько основных технологий, позволяющих многооборотным энкодерам отслеживать количество оборотов даже при отсутствии внешнего питания. Каждая технология имеет свои преимущества и области применения.
Редукторная система
Традиционная механическая технология использует систему зубчатых передач, аналогичную часовому механизму. Первичный кодовый диск связан с валом энкодера и представляет положение внутри одного оборота. Вторичные кодовые диски, соединенные через редукторы, отслеживают количество полных оборотов. При каждом обороте первичного диска вторичный диск поворачивается на определенный угол.
Преимущества редукторной системы включают независимость от внешнего питания и надежную работу. Однако такие энкодеры имеют большие габариты, подвержены влиянию ударов и вибраций, требуют периодического обслуживания. Зубчатые передачи изготавливаются из немагнитных материалов (полимеров) для предотвращения помех магнитному полю датчиков.
Батарейное резервирование
Данная технология использует встроенную батарею для питания счетчика оборотов при отключении основного питания. Когда вал вращается, низкопотребляющая электроника детектирует движение и увеличивает или уменьшает счетчик оборотов. Информация сохраняется в энергонезависимой памяти.
Недостатки включают ограниченный срок службы батареи (обычно 3-5 лет), необходимость замены, дополнительные габариты, ограничения по транспортировке согласно нормативам перевозки батарей, экологические аспекты утилизации. После замены батареи требуется процедура референтирования для восстановления корректной позиции.
Технология Wiegand (самопитание)
Инновационная технология самопитания основана на эффекте Вигандта, использующем специальную проволоку с уникальными магнитными свойствами. Проволока Вигандта состоит из твердомагнитной оболочки и мягкомагнитного сердечника. При изменении внешнего магнитного поля проволока генерирует мощный импульс напряжения продолжительностью около 20 микросекунд.
Этой энергии достаточно для питания счетчика оборотов и записи информации в энергонезависимую память. Система работает независимо от скорости вращения - даже при минимальной скорости вращения генерируется достаточный импульс. Технология впервые внедрена в промышленные энкодеры в 2007 году и с тех пор доказала высокую надежность.
| Технология | Преимущества | Недостатки | Типичное применение |
|---|---|---|---|
| Редукторная | Не требует питания, надежная | Большие габариты, чувствительна к ударам, требует обслуживания | Стационарное оборудование |
| Батарейное резервирование | Компактная, простая | Ограниченный срок службы батареи, требует замены, транспортные ограничения | Стандартная автоматизация |
| Wiegand (самопитание) | Без батарей, без редукторов, компактная, необслуживаемая | Чувствительность к внешним магнитным полям | Мобильная техника, медоборудование, лифты, ветроэнергетика |
| IncOder (память) | Компактная, без механических элементов | Требует питания при вращении, теряет данные при движении без питания | Системы с гарантированным питанием |
Магнитная многооборотная система
Современное решение использует комбинацию магнитных датчиков и немагнитных зубчатых передач. Двухполюсный магнит в центре и многополюсная магнитная структура на периферии создают разность магнитных фаз, которая обрабатывается для определения точной позиции. Данная технология обеспечивает высокую точность переключения фаз двигателя, снижает тепловыделение и потребление тока.
Интеграция многооборотных энкодеров с ШВП
Применение многооборотных абсолютных энкодеров в системах с шарико-винтовыми передачами обеспечивает ряд важных преимуществ. Основная задача - преобразование информации об угловом положении вала в данные о линейном перемещении гайки или винта.
Энкодер может быть установлен несколькими способами. Первый вариант - прямая установка на вал ШВП через муфту или полый вал энкодера. Второй вариант - установка на вал двигателя (при использовании серводвигателя или шагового двигателя). Третий вариант - использование выносного датчика через зубчатую передачу или ременную передачу.
Расчет линейного разрешения
Формула: Линейное разрешение = Шаг ШВП / (Разрешение энкодера × Передаточное отношение)
Пример 1: ШВП с шагом 10 мм, энкодер 16384 импульса/оборот (14 бит), прямая установка (передаточное отношение 1:1).
Линейное разрешение = 10 мм / (16384 × 1) = 0.61 мкм
Пример 2: ШВП с шагом 5 мм, энкодер 8192 импульса/оборот (13 бит), установка через редуктор 1:3.
Линейное разрешение = 5 мм / (8192 × 3) = 0.203 мкм
При выборе конфигурации системы необходимо учитывать, что высокое разрешение энкодера не всегда транслируется в высокую точность позиционирования. Механические факторы, такие как люфт в сопряжении винт-гайка, точность изготовления резьбы, жесткость системы, термические деформации, оказывают значительное влияние на итоговую точность.
Типы установки энкодеров
Энкодеры с полым валом монтируются непосредственно на вал ШВП, обеспечивая компактность и исключая погрешности связанные с муфтой. Энкодеры с валом требуют применения гибкой муфты для компенсации несоосности и осевых нагрузок. Сквозной полый вал позволяет пропустить вал ШВП через энкодер, что упрощает монтаж и повышает компактность системы.
Практическое применение: Линейный привод с ШВП
Производственная линия упаковки требует точного позиционирования с ходом 1000 мм. Используется ШВП класса точности C7 с шагом 10 мм, серводвигатель со встроенным 17-битным многооборотным энкодером (131072 импульса на оборот). Передаточное отношение 1:1.
Расчет: Для полного хода 1000 мм требуется 100 оборотов винта. Разрешение системы составляет 10 мм / 131072 = 0.076 мкм. Однако класс точности C7 ограничивает точность позиционирования величиной 70 мкм на 300 мм, что составляет примерно 233 мкм на полный ход 1000 мм. Таким образом, система ограничена механической точностью ШВП, а не разрешением энкодера.
Протоколы связи и интерфейсы передачи данных
Многооборотные абсолютные энкодеры используют различные протоколы связи для передачи данных о положении контроллеру или системе управления. Выбор протокола зависит от требований приложения к скорости передачи данных, длине кабеля, количеству подключаемых устройств и уровню интеграции в существующую систему автоматизации.
Последовательные интерфейсы точка-точка
SSI (Synchronous Serial Interface) представляет собой синхронный последовательный интерфейс, широко применяемый благодаря простоте реализации. Контроллер выступает в роли мастера, энкодер - в роли ведомого устройства. Передача данных синхронизируется тактовым сигналом от контроллера. Скорость передачи может достигать 1.5 МГц в зависимости от длины кабеля. Протокол однонаправленный - данные передаются только от энкодера к контроллеру.
BiSS C (Bidirectional Synchronous Serial) является развитием SSI с поддержкой двунаправленной связи. Скорость передачи повышена до 10 МГц. Протокол позволяет контроллеру считывать и записывать данные в энергонезависимую память энкодера, включая идентификационную информацию, электронный паспорт устройства, температуру, калибровочные данные. Реализована проверка целостности данных через циклический избыточный код CRC. BiSS поддерживает как точку-точку, так и последовательное подключение нескольких устройств.
| Протокол | Тип связи | Максимальная скорость | Основные особенности |
|---|---|---|---|
| SSI | Последовательный, синхронный, однонаправленный | До 1.5 МГц | Простота, надежность, стандарт RS-422 |
| BiSS C | Последовательный, синхронный, двунаправленный | До 10 МГц | Открытый протокол, CRC проверка, чтение/запись параметров |
| CANopen | Полевая шина | До 1 Мбит/с | Распределенное управление, множество устройств на шине |
| EtherCAT | Промышленный Ethernet | 100 Мбит/с | Высокая скорость, низкая задержка, реальное время |
| PROFINET | Промышленный Ethernet | 100 Мбит/с | Интеграция с Siemens, RT и IRT режимы |
Протоколы промышленных сетей
CANopen основан на сети CAN и позволяет подключать множество устройств на одной шине. Максимальная скорость передачи достигает 1 Мбит/с. Протокол поддерживает программируемые параметры разрешения, направления, предельных значений. Передаются данные о скорости, ускорении, положении. CANopen широко применяется в мобильной технике и заводской автоматизации.
EtherCAT оптимизирован для циклической передачи процессных данных. Каждый подчиненный узел обрабатывает свой фрагмент данных и добавляет новую информацию в кадр при его прохождении. Это обеспечивает минимальные задержки и высокую производительность для многоосевых систем управления движением.
PROFINET является стандартом промышленного Ethernet от организации PROFIBUS & PROFINET International. PROFINET RT подходит для приложений уровня ПЛК, PROFINET IRT оптимизирован для задач управления движением с жесткими требованиями к синхронизации.
Расчет разрешения и точности позиционирования
Разрешение определяет минимальное изменение положения, которое система способна распознать. Для инкрементальных энкодеров разрешение измеряется в импульсах на оборот (PPR), для абсолютных - в битах. Важно различать разрешение энкодера и разрешение системы в целом.
Определение требуемого разрешения энкодера
Шаг 1: Определить требуемое линейное разрешение системы (минимальный шаг перемещения).
Шаг 2: Учесть шаг ШВП и передаточное отношение.
Шаг 3: Рассчитать необходимое угловое разрешение.
Формула: Разрешение энкодера = Шаг ШВП / (Требуемое линейное разрешение × Передаточное отношение)
Пример: Требуется линейное разрешение 5 мкм, шаг ШВП 10 мм, прямой привод.
Разрешение энкодера = 10 мм / 0.005 мм = 2000 импульсов на оборот
Ближайший стандарт - 2048 импульсов (11 бит для абсолютного энкодера).
Точность отличается от разрешения и представляет собой разницу между фактическим положением и положением, определяемым энкодером. Точность измеряется в угловых минутах или угловых секундах для вращательных энкодеров. Высокоточные энкодеры обеспечивают точность 20 угловых минут и лучше, прецизионные устройства - 5 угловых секунд.
Факторы, влияющие на точность системы
Точность энкодера определяется качеством изготовления кодового диска, стабильностью считывающей системы, электронной обработкой сигнала. Производители высокоточных энкодеров создают таблицы коррекции ошибок для каждого устройства, которые применяются электроникой для компенсации систематических отклонений.
Механические факторы системы ШВП также вносят погрешности. Люфт в сопряжении винт-гайка устраняется применением преднатяга гайки. Точность изготовления резьбы определяется классом точности ШВП: C3, C5, C7, C10. Класс C3 обеспечивает отклонение не более 8 мкм на 300 мм хода, класс C10 - до 210 мкм на 300 мм.
| Класс точности ШВП | Допустимое отклонение на 300 мм | Типичное применение |
|---|---|---|
| C3 | ±8 мкм | Высокоточные станки, измерительное оборудование |
| C5 | ±18 мкм | Станки с ЧПУ, прецизионная автоматизация |
| C7 | ±52 мкм | Общая автоматизация, стандартные станки |
| C10 | ±210 мкм | Транспортные системы, неответственное позиционирование |
Примечание: Классы точности согласно стандартам ISO 3408 и JIS B 1192. Значения указаны для шлифованных ШВП позиционного типа.
Температурные деформации влияют на точность при изменении температуры. Коэффициент теплового расширения стали составляет примерно 11 мкм на метр на градус Цельсия. Для винта длиной 1 метр повышение температуры на 5 градусов вызывает удлинение на 55 мкм.
Повторяемость позиционирования
Повторяемость характеризует способность системы возвращаться в одну и ту же точку при многократном позиционировании. Для абсолютных энкодеров повторяемость обычно в 2-10 раз лучше точности. Повторяемость системы с ШВП определяется совокупностью факторов: повторяемостью энкодера, люфтом в механических соединениях, жесткостью конструкции, стабильностью температурного режима.
Выбор системы и критерии применения
Выбор конфигурации системы ШВП с многооборотным абсолютным энкодером основывается на анализе требований конкретного приложения. Ключевые критерии включают диапазон перемещения, требуемую точность и повторяемость, скорость перемещения, динамические нагрузки, условия эксплуатации.
Определение диапазона оборотов
Необходимо рассчитать количество оборотов винта для обеспечения требуемого хода. Формула расчета: Количество оборотов = Ход перемещения / Шаг ШВП. Стандартные многооборотные энкодеры обеспечивают отслеживание до 4096 оборотов (12 бит счетчика оборотов). Для больших диапазонов существуют энкодеры с расширенным счетчиком оборотов (до 16 бит - 65536 оборотов) или применяются специальные режимы контроллера с модульным позиционированием.
Расчет для длинноходового привода
Требуется обеспечить ход 5000 мм. Выбран винт с шагом 20 мм.
Количество оборотов = 5000 мм / 20 мм = 250 оборотов
Данное значение находится в пределах стандартного 12-битного счетчика (4096 оборотов). Выбирается стандартный 26-битный энкодер (14 бит внутри оборота + 12 бит счетчик оборотов).
Условия эксплуатации и защита
Степень защиты корпуса энкодера определяется согласно стандарту IP. IP67 обеспечивает полную защиту от пыли и кратковременного погружения в воду, подходит для большинства промышленных применений. IP69K требуется для пищевой промышленности и применений с мойкой под высоким давлением.
Диапазон рабочих температур стандартных энкодеров составляет от минус 40 до плюс 85 градусов Цельсия. Для экстремальных условий существуют специализированные исполнения с расширенным температурным диапазоном. Устойчивость к ударам и вибрациям критична для мобильной техники - спецификации указывают максимальные ускорения в g.
Интеграция с системой управления
Совместимость протокола связи энкодера с контроллером или приводом является обязательным требованием. Многие современные сервоприводы имеют встроенную поддержку нескольких протоколов. При проектировании новой системы предпочтительно выбирать открытые протоколы (SSI, BiSS, CANopen) для обеспечения гибкости и возможности замены компонентов от разных производителей.
Для безопасных применений (SIL2, SIL3 согласно IEC 61508) требуются энкодеры с сертифицированными функциями безопасности, например BiSS Safety или специализированные протоколы безопасности CANopen Safety.
Преимущества многооборотных абсолютных энкодеров
Применение многооборотных абсолютных энкодеров в системах с ШВП обеспечивает следующие преимущества. Мгновенное определение положения при включении питания без необходимости процедуры поиска начальной точки экономит время при запуске оборудования. Сохранение информации о положении при отключении питания позволяет продолжить работу с того же места после восстановления питания.
Возможность ручного перемещения при отключенном питании с последующим восстановлением корректной позиции упрощает обслуживание и наладку. Программирование смещений и компенсационных поправок в памяти энкодера повышает точность без изменения программы контроллера. Диагностические возможности современных протоколов (температура, состояние батареи, счетчик часов работы) обеспечивают предиктивное обслуживание.
Комплектующие для реализации систем ШВП с энкодерами
Для создания высокоточной системы позиционирования с применением многооборотных абсолютных энкодеров требуется правильный выбор всех компонентов шарико-винтовой передачи. Компания Иннер Инжиниринг предлагает полный спектр комплектующих для построения надежных систем линейного перемещения. В каталоге представлены шарико-винтовые передачи различных типоразмеров и классов точности, включая решения от ведущего производителя Hiwin.
Основу системы составляют винты ШВП стандартных типоразмеров: SFU-R1204, SFU-R1605, SFU-R1610, SFU-R2005, SFU-R2010, SFU-R2505, SFU-R2510, SFU-R3205, SFU-R3210, SFU-R4005, SFU-R4010, SFU-R5010 и SFU-R6310. К винтам подбираются соответствующие гайки ШВП требуемого диаметра: 12 мм, 16 мм, 20 мм, 25 мм, 32 мм, 36 мм, 40 мм, 50 мм и 63 мм, включая гайки серий SFU и DFU с преднатягом для устранения люфта.
Для обеспечения надежной работы системы необходимы опоры ШВП различных диаметров: 8 мм, 10 мм, 12 мм, 15 мм, 17 мм, 20 мм, 25 мм и 30 мм. В ассортименте представлены опоры серий BK, BF, FK и FF, обеспечивающие правильную установку винта с минимальным биением. Дополнительно доступны держатели для гаек ШВП, упрощающие монтаж и обеспечивающие надежную фиксацию. Правильный подбор всех компонентов в сочетании с качественным многооборотным абсолютным энкодером гарантирует создание высокоточной и надежной системы линейного позиционирования для вашего оборудования.
Часто задаваемые вопросы
Однооборотный абсолютный энкодер предоставляет уникальную информацию о положении только в пределах одного оборота вала (360 градусов). После завершения полного оборота цифровые коды начинают повторяться. Многооборотный абсолютный энкодер отслеживает не только положение внутри оборота, но и общее количество совершенных оборотов. Стандартные многооборотные энкодеры способны отслеживать до 4096 оборотов, что критически важно для применений с ШВП, где для полного хода требуется множество оборотов винта. Многооборотный энкодер сохраняет полную информацию о положении даже при отключении питания, что исключает необходимость процедуры референтирования после включения системы.
Выбор оптимальной технологии зависит от конкретного применения. Технология Wiegand (самопитание) является наиболее современным решением - она не требует батарей и механических редукторов, обеспечивает компактность, полностью необслуживаема и экологична. Основное преимущество - отсутствие элементов с ограниченным сроком службы. Однако она может быть чувствительна к сильным внешним магнитным полям. Батарейная технология проще и дешевле, но требует периодической замены батареи (каждые 3-5 лет), имеет ограничения при транспортировке и требует референтирования после замены. Редукторная технология самая надежная и независима от питания, но громоздкая, чувствительна к ударам и вибрациям. Для большинства современных применений рекомендуется Wiegand, для мобильной техники и медицинского оборудования она является оптимальным выбором.
Расчет выполняется в несколько этапов. Сначала определите минимальный шаг линейного перемещения, который должна обеспечить система. Затем используйте формулу: Разрешение энкодера = Шаг ШВП / Требуемое линейное разрешение. Например, для шага ШВП 10 мм и требуемого разрешения 5 мкм получаем: 10 мм / 0.005 мм = 2000 импульсов на оборот. Для абсолютного энкодера это соответствует 11 битам (2048 позиций). Важно учитывать, что на практике следует выбирать разрешение примерно в 5 раз выше требуемой точности позиционирования для обеспечения стабильности системы управления. Также помните, что высокое разрешение энкодера не компенсирует низкую механическую точность ШВП - система будет ограничена наименее точным компонентом.
Когда энкодер достигает максимального количества отслеживаемых оборотов (стандартно 4096 для 12-битного счетчика), счетчик обнуляется и цифровые значения начинают повторяться. Для предотвращения потери информации о положении существует несколько решений. Многие современные контроллеры и приводы поддерживают функцию модульного позиционирования, которая сохраняет информацию о переполнении счетчика и корректно учитывает дополнительные обороты. Альтернативно можно использовать энкодеры с расширенным диапазоном многооборотного отсчета - существуют модели с 16-битными счетчиками, отслеживающие до 65536 оборотов. При проектировании системы важно заранее рассчитать максимальное количество оборотов винта для полного хода и выбрать энкодер с соответствующим диапазоном с запасом.
Выбор протокола зависит от требований системы. Для простых одноосевых применений оптимален SSI - он прост в реализации, надежен, обеспечивает скорость до 1.5 МГц и подходит для кабелей до нескольких десятков метров. BiSS C рекомендуется, когда требуется более высокая скорость (до 10 МГц), двунаправленная связь для чтения/записи параметров энкодера и расширенная диагностика. Для многоосевых систем и сложных машин предпочтительны полевые шины - CANopen для мобильной техники и распределенных систем, EtherCAT или PROFINET для высокоскоростных многоосевых систем с жесткими требованиями к синхронизации. Все протоколы являются открытыми или стандартизированными, что обеспечивает совместимость оборудования разных производителей. При выборе убедитесь, что ваш контроллер или привод поддерживает выбранный протокол.
Да, преднатяг гайки ШВП необходим независимо от типа используемого энкодера. Абсолютный энкодер точно измеряет угловое положение вала винта, но наличие люфта в сопряжении винт-гайка приводит к тому, что линейное положение гайки не соответствует показаниям энкодера. Преднатяг устраняет осевой зазор, обеспечивая жесткую кинематическую связь между вращением винта и линейным перемещением гайки. Это критически важно для точного позиционирования и повторяемости. Существует несколько методов создания преднатяга: использование двух гаек с осевым смещением, применение гайки с переменным профилем резьбы, установка дополнительных упругих элементов. Величина преднатяга должна быть достаточной для устранения люфта, но не чрезмерной, чтобы избежать повышенного износа и увеличения момента трения. Производители ШВП предоставляют рекомендации по величине преднатяга для каждой модели.
Да, многооборотные энкодеры могут работать в условиях вибрации, но необходимо правильно выбрать тип и конструкцию. Энкодеры на основе технологии Wiegand без механических редукторов наиболее устойчивы к вибрациям и ударам, так как не содержат движущихся зубчатых передач. Редукторные энкодеры более чувствительны к ударам и вибрациям из-за наличия механических зубчатых передач. Оптические энкодеры с надежным креплением кодового диска также обеспечивают хорошую виброустойчивость. Магнитные энкодеры имеют преимущество перед оптическими в пыльных условиях. При выборе обращайте внимание на спецификации по ударостойкости (обычно указывается в g) и виброустойчивости (указывается диапазон частот и амплитуда). Для экстремальных условий существуют специализированные промышленные исполнения с усиленной конструкцией и степенью защиты IP67 или IP69K. Правильный монтаж с использованием гибких муфт также критически важен для снижения передачи вибраций на энкодер.
Да, температура оказывает существенное влияние на точность позиционирования системы ШВП, но сам энкодер обычно не является основным источником температурной погрешности. Главный фактор - тепловое расширение винта ШВП. Коэффициент линейного расширения стали составляет приблизительно 11 мкм/м/°C. Для винта длиной 1 метр повышение температуры на 10°C вызовет удлинение на 110 мкм, что значительно превышает точность большинства энкодеров. Для минимизации температурных погрешностей применяются следующие методы: стабилизация температуры рабочей зоны, использование материалов с низким коэффициентом расширения, программная компенсация на основе измерения температуры винта, применение линейных измерительных систем непосредственно на подвижном элементе. Современные энкодеры с протоколом BiSS могут передавать данные о собственной температуре, что позволяет контроллеру учитывать температурные изменения как энкодера, так и механических компонентов для повышения точности позиционирования.
