بهبود قدرت تشخیص یک انکودر خازنی خطی با لغزنده نامقید

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی، دانشگاه اراک، اراک، ایران

چکیده

در این مقاله، یک نمونه بهبود یافته از یک نوع انکودر خازنی خطی با القای الکترواستاتیک و لغزنده نامقید با قدرت تشخیص بالاتر و خطای کمتر نسبت به نمونه موجود ارائه شده‌است. انکودر ارائه شده از دو بخش اصلی استاتور و لغزنده تشکیل شده‌است. هر دو بخش از فیبر مدار چاپی سخت ساخته شده‌اند. استاتور دارای الکترودهای چهار فاز گیرنده است و لغزنده شامل الکترودهای دو فاز فرستنده می‌باشد. در این انکودر تغذیه الکتریکی لغزنده از طریق القای الکترواستاتیکی تامین می‌شود. از این رو، نیازی به اتصال سیم به لغزنده وجود ندارد و لذا این انکودر مناسب برای استفاده در سیستم‌های کنترلی با فضای محدود است. با بهبود قدرت تشخیص و کاهش خطای این انکودر میتوان به حرکت نرم و دقیق موتورها در سیستم‌های کنترل حلقه بسته دست یافت. به همین منظور انکودر بهبود یافته به الکترود زمین، بین الکترودهای گیرنده و الکترودهای القایی مجهز شده است تا سبب کاهش تداخل الکترواستاتیک میان این الکترودها و در نتیجه کاهش خطای خروجی شود. به علاوه گام الکترودهای گیرنده و فرستنده‌ی انکودر کم شده تا قدرت تشخیص بالا رود. یک نمونه‌ی آزمایشگاهی از انکودر بهبود یافته ساخته شده و عملکرد آن ارزیابی شده است. تایج آزمایشات نشان دهنده بیشینه خطای 15 میکرومتر و قدرت تشخیص 1 میکرومتر می باشد که حاکی از کاهش خطا و بهبود قدرت تشخیص نسبت به نمونه‌‌ مشابه است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Resolution Improvement of a Capacitive-type linear Encoder with Untethered Slider

نویسندگان [English]

  • Maryam Taleb Shamsabadi
  • Mehdi Modabberifar
  • Mohammad reza Sheykholeslami
Department of Mechanical Engineering, Arak University, Arak, Iran
چکیده [English]

In this paper, an improved sample of capacitive-type linear encoder with untethered slider is presented that has higher resolution and lower error. This encoder has a simple structure consisting of two main parts, stator and slider. Both parts are made of hard PCB. The stator has a sequence of four-phase receiver electrodes and the slider contains two-phase transmitter electrodes. The electrical energy is supplied to transmitter electrodes by the electrostatic induction. Therefore, there is no need to connect any wire to the slider. These features make the encoder to use in limited spaces. By improving resolusion, smooth and precise movement of motors is facilitated in the closed loop systems. Thus, the improved encoder is equipped with two ground electrodes between the receiver electrodes and induction electrodes on the stator board to reduce electrostatic interface between these electrodes. As, output error goes down. In addition, the step of electrodes are reduced to increase resolution. Making an experimental sample of improved encoder and testing it, showed 15µm error in 1µm resolution. This indicates, the error and resolution are improved than the previous one.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Capacitive encoder
  • linear encoder
  • Resolution
  • Untethered slider