توری دایره ای موتور با گشتاور مستقیم

رمزگذارهای دایره ای (زاویه*) را می توان در طیف گسترده ای از ماشین ها و تجهیزات استفاده کرد. یک رمزگذار چرخشی شامل یک سر خواندن اندازه گیری موقعیت و یک مقیاس دقیق است که روی سطح استوانه ای یا دیسکی رمزگذار چرخشی حک شده است. هد خواندن موقعیت را با سنجش نوری نشانه‌های مقیاس با فاصله منظم و انتقال آن به عنوان سیگنال آنالوگ یا دیجیتال از این اطلاعات اندازه‌گیری می‌کند. متعاقباً، سیگنال از طریق یک نمایشگر دیجیتال (DRO) یا کنترل کننده حرکت به خواندن موقعیت تبدیل می شود.

حرکت چرخشی دقیق توسط بسیاری از سیستم‌های اتوماسیون مدرن، مانند پیش‌پرس‌های چرخشی کامپیوتر به صفحه (CTP)، محورهای ماشین‌آلات A، B، و C، ماشین‌های نصب سطحی، سیستم‌های اندازه‌گیری شکل، جابجایی ویفر و تجهیزات بازرسی مورد نیاز است. و گونیومترها برنامه‌های مختلف برای بهینه‌سازی عملکرد خود به ترکیب‌های متفاوتی از عملکرد و ویژگی‌های رمزگذار نیاز دارند - برخی به دقت نیاز دارند، در حالی که برخی دیگر به تکرارپذیری، وضوح بالا یا خطای چرخه‌ای کم برای کنترل حلقه سرعت نیاز دارند. انتخاب رمزگذار که بهترین تعادل را بین مشخصات فنی و عملکرد ارائه می‌کند، چالش برانگیز است و تعداد کمی از انکودرها همه الزامات را برآورده می‌کنند.

کنترل دقیق حرکت به دقت و پاسخ دینامیکی سیستم بستگی دارد. اندازه گیری دقیق موقعیت مهم است، اما سیستم بدون کنترل دقیق موقعیت به درستی کار نخواهد کرد. موتورهای چرخشی درایو مستقیم یا موتورهای گشتاور، گشتاور بالا و کنترل سروو دقیق را در محدوده زاویه ای بسیار کوچک ارائه می دهند. از آنجایی که بار مستقیماً به موتور محرک کوپل می شود، نیازی به نصب اجزای گیربکس نیست که می تواند باعث واکنش، پسماند، خطای دنده یا کشش تسمه شود و در نتیجه یک پاسخ دینامیکی عالی ایجاد شود. در حالی که ساختار بدون قاب موتورهای گشتاور حفره بزرگ دارای یک جفت واضح برای نصب رمزگذار شفت نیست، رمزگذار حلقه یک راه حل ساده ارائه می دهد. علاوه بر این، رمزگذار چرخشی را می توان به طور صلب مانند یک بار به موتور محرک متصل کرد و شکاف های غیر ضروری را در سیستم از بین برد. در هر سیستم اندازه‌گیری یا کنترل، مطلوب است که رمزگذار تا حد امکان نزدیک به موتور محرک باشد، که به حداقل رساندن رزونانس‌های شفت بالقوه که بر عملکرد سروو تأثیر می‌گذارد، کمک می‌کند، به ویژه با افزایش پهنای باند سروو.

انکودرهای چرخشی راه حلی عالی برای ارائه بازخورد موقعیت زاویه ای دقیق هستند. همانند انتخاب یک موتور، انتخاب رمزگذار چرخشی مناسب نیاز به درک عواملی دارد که بر دقت انکودر تأثیر می‌گذارند و درک خوبی از نحوه غلبه بر کاستی‌های عملکرد بر اساس مشخصات واقعی دارد. هنگام انتخاب یک رمزگذار چرخشی، عاقلانه است که علاوه بر دقت و وضوح، طیف وسیعی از پارامترها مانند سرعت داده، اندازه سیستم، پیچیدگی و هزینه را در نظر بگیرید. امروزه، توری های خطی می توانند با دقت و وضوح ده ها نانومتر اندازه گیری کنند، در حالی که گریتینگ های چرخشی می توانند در یک گوشه ثانیه اندازه گیری شوند. یک سکه ثانیه یک زاویه بسیار کوچک است:
• می توان آن را به عنوان زاویه مربوط به طول قوس 1 میکرومتر در شعاع 206.25 میلی متر بیان کرد.
• می توان آن را به صورت زاویه بین فاصله 30 متری سطح و مرکز زمین بیان کرد.
• با سرعت داده 1.3 مگاهرتز در 1 دور در دقیقه حل می شود.

در نظر گرفتن دقت، وضوح و تکرارپذیری هنگام تعیین عملکرد اندازه گیری مورد نیاز مفید است:
برای کاربردهایی که نیازهای تکرارپذیری بالایی دارند (مثلاً دستگاه‌های جمع‌آوری)، توقف‌های مکرر سیستم در یک موقعیت شمارش گریتینگ مهم‌تر از دقت زوایای جدول است.
برای حرکت صاف پیوسته، وضوح و دقت رمزگذار انتخاب شده اجازه نمی دهد که خطاهای لرزش در پهنای باند سروو کنترل رخ دهد.
برای دستگاه‌هایی که به کندی حرکت می‌کنند، مانند تلسکوپ‌های نجومی، اندازه‌گیری دقیق زاویه مهم‌تر از حداکثر سرعت داده سیستم است.
برای سیستم‌های پرسرعت، ممکن است لازم باشد بین سرعت و دقت موقعیت‌یابی معاوضه شود: گریتینگ‌های گام ضخیم (تیک‌های کمتر) برای سرعت داده‌های بالا مناسب هستند، اما گریتینگ‌های گام ریز (تیک‌های بیشتر) معمولاً خطاهای تقسیم کمتری دارند.