AMO圓環(huán)行測量尺

AMOSIN○R - 常規(guī)信息
AMO 被證明在長度和角度測量技術(shù)上的創(chuàng)新，在鋼帶尺上以光學蝕刻構(gòu)成高精密格柵的測量系統(tǒng)，以此為基礎(chǔ)，更進一步發(fā)展感應(yīng)器內(nèi)置運算電子電路 (ASIC)，創(chuàng)造出一個全新且強大的測量系統(tǒng)。AMOSIN 的角度測量系統(tǒng)是開放式空心測量系統(tǒng)，因此無軸承，也不需要聯(lián)軸器與機械連接。一個*由感應(yīng)方式操作的AMOSIN 系統(tǒng)，精度可到達±5μm/m。然而，AMOSIN 有更多的優(yōu)點，對環(huán)境影響抵抗性強，如灰塵、濕氣...等。更有對沖擊和機械震動的高抗性特色。
高精密主要來自于嚴密的測量尺制程和杰出的感測器訊號質(zhì)量。在高精度的格柵間距分隔精度，sin 波的偏差精度小于0.1%協(xié)和常量。
從以下的測量原理幫助中可見，測量系統(tǒng)不含任何磁性部件（包括測量尺和讀頭），因此可以抵抗任
何電磁場干擾且不會發(fā)生磁滯，和有磁性的測量系統(tǒng)形成強烈對比。
此一系統(tǒng)可輸出1 Vpp sine / cosine 訊號，或真時輸出RS-422 方波信號。
大范圍的AMOSIN 角度測量系統(tǒng)型式代表著可被使用在廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，從小的且精準的旋轉(zhuǎn)任
務(wù)臺到高轉(zhuǎn)速且接近控制速度的機器主軸。
在要求高動力范圍和剛性下顯示它們的價值。

一般特性
● 不易被污染影響抗灰塵/IP67
● 不易受電磁場影響
● 精度和分辨率高
● 高速度
● 中心測量單元
● 內(nèi)建參考的標記，也可做成位置代碼
新一代的特性
● 模擬輸出信號（1 Vpp），信號周期可達 40μm。任可做傳輸（1000μm的基本周期多可被分割到32等份）
● 數(shù)字輸出 RS-422/TTL，十進制分辨率： 0.25 μm (1000μm/4000)，1μm (1000 μm/1000)
● 增強類比和數(shù)位輸出輸入頻率（旋轉(zhuǎn)速度）（類比到46000rpm）
● 產(chǎn)品類型中，格柵間距為3000μm，可獲得高的安裝公差，且旋轉(zhuǎn)速度高于100，000rpm
● 標準工作溫度范圍擴大到 0~70℃。
● 系統(tǒng)精度對操作溫度的依賴性大大降低。
● 加強了讀頭空間（讀頭和尺身的空隙）和公差范圍
● 規(guī)定范圍內(nèi)的安裝偏差對系統(tǒng)精度的影響大大減少。
● 微型化的放大電路，使該電路集成在聯(lián)結(jié)器外殼內(nèi)。
典型應(yīng)用
● 旋轉(zhuǎn)工作臺
● 旋轉(zhuǎn)軸
● C軸
● 主軸
● 直接驅(qū)動器
● 醫(yī)學設(shè)備
● 設(shè)備印刷
● 滾動軸定位
● 沖床
● 電子制造設(shè)備

AMOSIN - 測量原理
AMOSIN 測量系統(tǒng)的功能是以移動磁阻線圈變壓器當做原理，變壓器互相感應(yīng)的一次側(cè)和二次側(cè)繞線的改變相對于線圈的位置。
AMOSIN 系統(tǒng)基本組成包括一個平面線圈結(jié)構(gòu)和一個測量尺(圖1)。在下層有許多繞線組件的線圈結(jié)構(gòu)沿著測量方向平伸，（主要是獨立的一次側(cè)和二次側(cè)SIN/COS 線圈）。

使用了微多層技術(shù)(micro-multi-layertechnology)。主要的測量尺由不銹鋼帶以高精密光學蝕刻，作成可變磁阻的節(jié)距刻度尺(e.g. ..= 1000 μm)。
測量方向的相對運動會在感測器結(jié)構(gòu)（在讀頭上）和測量尺（測量法蘭）間改變獨立線圈間的周期互作用而產(chǎn)生2 個Sin 波，訊號角相差90°（SIN and COS）。
此一訊號質(zhì)量非常準確且可以抵抗環(huán)境的影響。實際上在經(jīng)過運算電子電路的訊號穩(wěn)定之后(圖2)，和理想的Sine 波偏差僅小于 0.1%，此一結(jié)果允許了高分割因數(shù)（再分割一級）在訊號數(shù)字化后得以實現(xiàn)，不論是在讀頭或在下一級的介面（如CNC）都得以實現(xiàn)。

操作原理的一個重要特徵是使用AMOSIN 過程中不會引起任何測量滯后（machine backlash error）。相
較于帶有磁性的測量系統(tǒng)，高頻率會對材料產(chǎn)生磁滯現(xiàn)象。
運算電子電路產(chǎn)生連續(xù)的感測器訊號，透過一個新的電路原理，真時的以不同的差動界面或線性驅(qū)動器
送出測量信息，有sin 波或方波的信號。
除了周期訊號（A, B 和它的倒相）之外，有一個參考訊號來決定位置輸出，訊號是由測量尺上單獨
標記的所產(chǎn)生，而不需要其他零件。

測量精度
作為一套開放式模塊化結(jié)構(gòu)的角度測量系統(tǒng)，系統(tǒng)的零件，可個別提供測量尺和讀頭（甚至是放大器），
且不需要與擁有軸承的機械連接，精度被分配到這些零件如下：
1. 精度 — 決定于測量法蘭上的測量刻度尺的精度，和來至于理想真圓度的測量法蘭的偏擺。
2. 每個隔柵間距的精度 — 主要決定于讀頭，取決于感測器訊號和它的放大器的質(zhì)量。
當測量系統(tǒng)為1Vpp 輸出介面，以下屬性也應(yīng)該被考慮：
3. 在隨后之電子訊號輸入端的模擬 /數(shù)字轉(zhuǎn)換(在控制器)
4. 訊號由讀頭轉(zhuǎn)換到隨后的電子電路時，干擾會結(jié)合的進入輸出訊號。
觀點后的詳細描述︰
1. 標尺精度
每個測量法蘭都在角度測試臺上校正過，以及一份測試證書，再根據(jù)規(guī)格來定義精密的等級，然
而開放性測量系統(tǒng)的角度的偏差，取決于法蘭對于測量軸的同心度，測曲線圖（在理想的安
裝條件下測量），如下圖，是選配提供的。

對于需要高精密的應(yīng)用來說，測量的法蘭應(yīng)該盡可能在中心。角度測量的誤差取決于刻度的誤
差和裝配的同心度。起因于此的誤差可由控制器補償。
在特殊可用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可放置兩個讀頭，位置互為180°，為的是消除在角度數(shù)據(jù)平均時，專
用電路盒中不尋常的誤差
2. 每個格柵間距的精度
在初測量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)中顯示了理想的SIN 波訊號誤差。格柵波形訊號穩(wěn)定，一如前言所提及的：
AMOSIN-System 可達到 1 μm 弧長之精度！（1000 μm 的間距的1/1000）。此高精度等級的構(gòu)建不
只是為了理想，為了環(huán)保，更是為了在所有幾何安裝偏差精度或溫度管控上能符合機能性認證的
規(guī)范。
為了克服上文討論中第3 及第4 項的錯誤之發(fā)生，一個新的輸出介面已經(jīng)在新一代的AMOSIN 系統(tǒng)使
用，在1Vpp 輸出介面下，sine、cosine 和參考訊號被分割于在線性驅(qū)動器上方。
同步的原始訊號譯碼(e.g. 1000μm)在更佳的Sin 波形減短到少于 40μm.弧長時，在可程序讀頭'D'
上可被解讀。
在隨后的電子訊號（例如控制器）中，任何可能導致計算的偏差（A/D 轉(zhuǎn)換），藉由分割因素（D）的
提供而在這個訊號介面中降低。此外，這被降低的正弦訊號節(jié)距會導致隨后的電子訊號量化的更好，
這對要求高動態(tài)及堅固的傳動設(shè)備運用是相當重要的。
另外，分割訊號降低干擾結(jié)合于訊號發(fā)送線，比例于分割系數(shù)〝D〞；換句話說，得到一個改進的訊
號/ 雜訊比。
AMOSIN 系統(tǒng)操作的測量原理表明它們*沒有滯留現(xiàn)象和不會導致反作用結(jié)果。

測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

以特殊的技術(shù)制造封閉形式的測量環(huán)。此即為將二個形狀一樣的且互相關(guān)聯(lián)的組件緊密的焊接在測量
法蘭面上, 或直接單獨地作為一種薄型WMR 類型的測量環(huán)；依客戶的需求組裝。

將新的測量刻度尺WMR 成為薄、封閉的環(huán)，作為角度或旋轉(zhuǎn)速度的測量，提供驅(qū)動設(shè)備設(shè)計的高靈活性

安裝方法為：安裝測量環(huán)到機械既有的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)之測量法蘭面上。

其他測量環(huán)設(shè)計的優(yōu)點：
● 極其低的慣性
● 安裝測量環(huán)的主軸單元可由任何的材質(zhì)構(gòu)成
● 由于測量環(huán)極穩(wěn)定的構(gòu)造，因此可達到高轉(zhuǎn)速感測器單元（Fig.3）的設(shè)計是AMOSIN 角度測量系統(tǒng)*的。

平面線圈數(shù)組由許多線圈單元組成，適用于可彎曲的底物。因此它的半徑可適合于的（測量法蘭）直徑。以此配置方式是非常適合平均超過數(shù)個格柵間距的訊號。平面的掃描表面，例如玻璃或堅硬的
矽底物，包含*的易受影響的元素，效果只能接近此，因此對掃描圓柱體的刻度此較不穩(wěn)定。

這些角度測量系統(tǒng)可使用在要求精度的惡劣的環(huán)境條件下（例如油、灰塵、冷卻劑等等…保護等級IP67）

特制的測量系統(tǒng)可讓客戶輕易的結(jié)合到現(xiàn)有的機器上，不論集成測量環(huán)的機器零件是否是由我們供應(yīng)，或者由AMO 制造此特殊的機械零件，包含測量尺，皆可依照客戶的圖面。

在基本構(gòu)成要素測量系統(tǒng)基礎(chǔ)的設(shè)計：

測量尺、感應(yīng)器和放大器的應(yīng)用非常靈活，并且可以適應(yīng)任何特別應(yīng)用的要求。更進一步的主要選擇
標準：

1. 格柵間距- l = 1000 μm 可有較大精度
           - l = 3000 μm 可有較大安裝公差
2. 掃描方式：讀頭相對于掃描本體
            - 外部掃描
            - 內(nèi)部掃描
3. 測量刻度尺：- 測量法蘭
               - 測量環(huán)
4. 讀頭： - 放大器置于連接器的小型讀頭
          - *內(nèi)置放大器

常規(guī)而言，任何形式的測量刻度尺能
與任何讀頭版本結(jié)合，以下列特性為
兩者相配的條件：
● 格柵間距
● 掃描方式
● 每圈格柵間距的數(shù)量