Sinyal sorunları rehberi
Belirti: Lissajous merkezi açıyla geziyor — tur başına ofset sürüklenmesi
Lissajous merkezi bir tur içinde geziyorsa statik düzeltme etkisizdir ve otokalibrasyon yine artık bırakır. Bu makale açı güncellemeli otokal artık oranı x/√(1 + x²)’yi türetir, x = 2π·k·M_p/N: düzgün gezi yaklaşık onda dokuz kesilebilirken birkaç derecelik yerel buğu yaması neredeyse olduğu gibi kalır; ayrıca Z bölütlü merkez sığdırma ile konumlama ve düzgünlük ölçütü önerileri verir.
Önceki makale ofseti bir düzeltmeyle silinen sabit olarak ele aldı. Daha zor durum: diski yavaş çevirin, Lissajous merkezi açıyla hareket etsin, bir tur sonra dönsün. Ofset o zaman açıya bağlıdır; fabrika statik düzeltmesi yalnızca bir açıda geçerlidir ve çevrimiçi otokalibrasyon onu “kovalamalıdır” — yakalayamadığı kısım artık olur. Üç soru: ofset neden açıyla değişir; yörünge nasıl ölçülür ve diskte konumlanır; otokal ne kadar hızlı kovalayabilir ve disk hangi düzgünlük ölçütlerini taşımalıdır.
Ofset neden açıyla değişir
Ofset, 0° ve 180° kanallarının gördüğü eşit olmayan DC’den gelir. İki algılama alanı diskin farklı yerlerine bakar, bu yüzden diskin herhangi bir çevresel düzgünlüğü açıya bağlı ofsete dönüşür. Teğetsel alan aralığı d ve açık alan geçirgenliği yay uzunluğu s boyunca yavaş değişirken:
ε(φ) ≈ −(d/(2M)) · (1/D)·dD/ds
M modülasyon, D DC’dir. Geçirgenlik tur başına u ile k kez dalgalanırsa ofset genliği yaklaşık d·u·k/(2M·r)’dir.
İki sayısal örnek (varsayılan): d = 1 mm, r = 20 mm, M = 0,5, tur başına yavaş %5 geçirgenlik değişimi → ε yalnızca yaklaşık %0,25; bir sektör alanını kaplayan %5 daha düşük geçirgenlikli yerel buğu yaması → yaklaşık %5 ofset. Yavaş düzgünlüğün etkisi sınırlıdır; yerel ani değişim asıl sorundur.
Yaygın kaynaklar:
- Film veya OD düzgünlüğü: çevrede değişen krom sızıntısı veya açık alanlarda artık film.
- Yerel buğu: yıkama kalıntısı, yapıştırıcı sisi, parmak izi — saçılmalı yerel geçirgenlik düşüşü.
- Yansıtmalı disk arka planı: yansıtmayan bölgelerin yansıtma oranı veya yüzey durumu daire boyunca tutarsız; disk eğiminde yansıyan leke de tur başına bir kez sallanır.
- Göbek kenarı yansımaları: göbek veya sıkma halkasındaki vida başları, çentikler veya basamaklar diskle döner ve bazı açılarda bir kanala ışık yansıtır.
Bir pencerede fazlar bir periyottan yakın iç içe dizilmiş diziler bu sınıf düzgünlüğe duyarsızdır; sektör algılama alanı yapıları çok daha duyarlıdır.
Konumlama: Z bölütlü merkez sığdırma ve yörünge
- Edinim: sabit düşük sabit hız, DC kuplaj, A, B ve Z’yi birlikte örnekleyin; sinyal periyodu başına en az 20 nokta, sürekli bir tur veya daha fazla.
- Bölütleme: atan2’den fazı açın; faz her 2π arttığında bir bölüm kesin — bölüm başına bir sinyal periyodu — Z mekanik açı sıfırıdır.
- Merkezi bulun: her bölümde A ve B’yi ortalayın. Tam periyot ortalaması harmonik, genlik farkı ve faz hatasından etkilenmez ve o periyodun merkezidir; gürültülüyse her K periyotta en küçük kareler daire sığdırması yapın ve birden çok turu Z senkron ortalayın.
- Çizin: A–B düzleminde (ε_A, ε_B) yörüngesini ve açıya karşı ε_A, ε_B’yi çizin.
Grafik okuma: düzgün kapalı küçük halka, tur başına 1–2 kez → yavaş film/OD/yansıma arka planı değişimi veya göbek eksantrikliği kaynaklı yansıma değişimi; sabit açıda ani fırlayan çokgen halka → yerel buğu veya göbek özelliği — sektör alanlarında bir buğu yaması sırayla A+, B+, A−, B−’yi tarar ve ofset −A, −B, +A, +B’ye kayarak küçük kare halka oluşturur (Şekil 1). Açıyla hareket etmeyen ama kayık duran merkez okuma kafası tarafı sorundur. Açı bilindikten sonra Z referansıyla mikroskop veya karanlık alan aydınlatmasında o açık alanı doğrulayın.
Ofset değişim hızı ve otokal zaman sabiti
Otokal her sinyal periyodunda bir kez güncellensin, bellek yaklaşık M_p periyot olsun:
ε̂_m = ε̂_(m−1) + (ε_m − ε̂_(m−1)) / M_p
Yavaş değişimde alçak geçiren süzgeç gibi davranır; artık ≈ bellek uzunluğu × periyot başına ofset değişimi. Tur başına k kez değişen ofset için
x = 2π·k·M_p / N
Artık/orijinal oranı ≈ x/√(1 + x²), N = çizgi sayısı. 2048 çizgide kesin ayrık yineleme:
| Bellek M_p | k = 1 | k = 2 | k = 8 | k = 64 |
|---|---|---|---|---|
| 8 periyot | 2,1% | 4,3% | 17% | 77% |
| 32 periyot | 9,5% | 19% | 60% | 97% |
| 128 periyot | 36% | 61% | 95% | 99,5% |
Birkaç derecelik yerel buğu yaması tur başına onlarca çevrime eşdeğerdir; hiçbir makul bellek uzunluğu onu yakalayamaz (Şekil 2). Şekil 3 örneğinde M_p = 32’de düzgün gezi artık tepesi yaklaşık %0,23 (2048 çizgide ≈ 0,23″), buğu artığı yaklaşık %2,1 — neredeyse olduğu gibi kalır.
Açı güncellemesinde x hızdan bağımsızdır; otokal sabit zaman sabiti τ kullanırsa x = k·ω·τ hızla büyür: τ = 1 ms, k = 1’de 300 r/min’de artık ≈ %3, 3000 r/min’de ≈ %30. “Düşük hızda iyi, yüksekte kötü” hata önce otokal güncelleme kipine bakılmalıdır. M_p sınırsız kısaltılamaz: bir periyottan az kapsam elips sığdırmasını kötü koşullu yapar ve çok kısa bellek gürültü ile harmonik hatayı ofsetmiş gibi “düzeltir”.
Düzgünlük ölçütü önerileri
Önceki makalede ofsete ayrılan artık bütçe ε_r, otokal belleği M_p olsun; o zaman disk ve montaj kaynaklı ofset değişimi şunları sağlamalıdır (örnek yaklaşım):
- Yavaş kısım: k×/tur ofset genliği ε_k ≤ ε_r·√(1 + x²)/x; küçük x için ≈ ε_r·N/(2π·k·M_p). 2048 çizgi, M_p = 32, ε_r = %0,5’te k = 1 için yaklaşık %5,1, k = 2 için %2,6 izinli — genelde kolay.
- Yerel sıçrama: otokal esasen işe yaramaz; yerel ofset tümseği doğrudan ε_r ile sınırlanır. Sektör alanları, M = 0,5, ε_r = %0,5 iken bir algılama alanı içindeki yerel geçirgenlik farkı yaklaşık 2M·ε_r = %0,5’in altında kalmalıdır — göze görünmeyen buğu bile başarısız olabilir.
- Disk muayenesi: açık alan geçirgenliği yol boyunca iki ölçekte — milimetre yerel dalgalanma ve tam tur yavaş değişim — her birinin limitiyle; faz iç içe okuma kafaları yerel limiti gevşetebilir.
- Montaj: okuma bölgesi yakınındaki göbek ve sıkma halkası yüzeylerini karartın veya yansıtmaz yapın; vida başları ve çentikleri okuma bölgesinden uzak tutun.
Mühendislik notları
- Merkezin açıyla gezmesi ofsetin konumun fonksiyonu olduğu demektir; statik düzeltme başarısızdır — düzeltmeden önce yörüngeyi ölçün.
- Her sinyal periyodunda A ve B’yi ortalamak merkezi verir; Z bölütleme ve çok turlu eşzamanlı ortalama güvenilir yörünge çizer.
- Düzgün küçük halka → yavaş film/OD/yansıma arka planı; sabit açılı çokgen halka → yerel buğu ve göbek özellikleri.
- Açı güncellemeli otokal artık oranı ≈ x/√(1 + x²), x = 2π·k·M_p/N, hızdan bağımsız; zaman güncellemeli artık hızla artar.
- Yerel sıçramalar kovalanamaz — yalnızca disk temizliği ve geçirgenlik düzgünlüğü çözer; sektör alanlı okuma kafaları daha sıkıdır.
- Disk giriş muayenesine yerel açık alan geçirgenlik düzgünlüğü eklenmeli, limitler okuma kafası mimarisine göre kademelenmeli.
Özet
Ofsetin açıyla gezmesi, iki algılama alanının düzgün olmayan disk bölgelerini görmesi demektir. Z bölütlü merkez yörüngeleri yavaş düzgünlüğü yerel buğudan ayırır ve belirli bir açıya konumlar. Otokal yavaş kısımda artık oranı ≈ x/√(1 + x²) ile işe yarar ve birkaç derecelik yerel sıçramada esasen işe yaramaz; bu yüzden düzgünlük ölçütleri yavaş ve yerel ölçekleri ayırmalıdır.
Çince orijinal makalenin çevirisi (0208). ENC7 – enkoder diski üreticisi (teklif) · Teknik makaleler · https://enc7.com
© Langfang Jingzheng Optoelectronic Technology Co., Ltd. Tüm hakları saklıdır. Bu makale yapay zekâ desteğiyle hazırlanmıştır.