型号:ERN1381.026-2048 ID 号:635066-51
选编码器的时候,精度参数怎么看、够不够用,是很多师傅关心的问题。今天聊的这台,德国 HEIDENHAIN(海德汉)的 ERN1381.026-2048,ID 号 635066-51,2048 线一圈,1 Vpp 输出,系统精度 ±16 角秒。咱们就把"±16 角秒"这个参数掰开说清楚,放在数控进给轴上到底是什么水平,够不够用。
先说说角秒是什么单位。角度的单位,一圈 360 度,1 度等于 60 角分,1 角分等于 60 角秒,所以 1 角秒就是 1/3600 度。一圈 360 度等于 1296000 角秒。±16 角秒,意思是编码器测出来的角度和真实角度之间,最大偏差不超过 16 角秒,折算成一圈的比例,是 16/1296000 ≈ 1/81000,也就是约 0.0012%。这个精度在旋转编码器里属于什么档次?普通工业编码器常见的系统精度是 ±30 角秒到 ±1 角分,高精度角度编码器能做到 ±1 角秒甚至更高。±16 角秒属于中等偏上,比普通经济型编码器好,比计量级角度编码器差,放在伺服进给轴上是很合适的档位。
±16 角秒是怎么来的?编码器的系统精度,是几个误差源的综合。一是码盘刻线的分度误差,玻璃码盘上 2048 条刻线,刻线位置不可能均匀,有偏差。二是码盘和轴承的偏心误差,码盘中心和旋转中心不重合,一转之内误差周期性变化。三是轴承的径向跳动和轴向窜动,轴承转起来有微小晃动。四是扫描头的安装误差,扫描头和码盘之间的间隙、平行度有偏差。五是定子联轴器的传递误差,电机轴和编码器轴之间的弹性连接有微小的滞后和变形。ERN 1381 把这些误差综合控制在 ±16 角秒以内,靠的是精密加工、严格装配和出厂校准。

放在进给轴上,±16 角秒折算成直线位移是多少?这要看丝杠导程。常见的数控车床、铣床进给轴,丝杠导程有 5 毫米、6 毫米、10 毫米、12 毫米几种。以导程 5 毫米为例,电机转一圈,工作台走 5 毫米。一圈 1296000 角秒,1 角秒对应 5mm/1296000 ≈ 0.00386 微米。±16 角秒对应 ±0.062 微米,也就是约 ±62 纳米。导程 10 毫米的话,±16 角秒对应 ±0.124 微米。这个量级的误差,放在进给轴上,和丝杠本身的螺距误差(通常几个微米到十几个微米每米)、反向间隙(通常几个微米)、轴承游隙比起来,占比很小,编码器本身的精度不是瓶颈。
那是不是精度越高越好?理论上是的,但实际选型要综合看。精度更高的编码器,比如 ±2 角秒的角度编码器,成本是 ERN 1381 的好几倍,安装要求也高得多,需要精密安装基面、严格的同轴度、恒温环境。普通进给轴上,机械传动误差远大于编码器误差,花大价钱上高精度编码器,整体精度提升有限,性价比不高。ERN 1381 的 ±16 角秒,是在成本、安装难度、精度之间找了一个平衡点,适合大多数工业伺服应用。

±16 角秒,说大不大,说小不小,放在普通进给轴上是够用又划算的选择。把安装做扎实,它的精度就能稳定发挥。关于精度就聊到这,有选型上的疑问,欢迎留言交流。
日常使用中,编码器虽然免维护,但定期检查线缆、接头、安装螺钉还是必要的。线缆有没有磨破、接头有没有松动、螺钉有没有松,这些小检查能提前发现问题,避免突发故障停机。
这台 ERN1381.026-2048 的 ID 号是 635066-51,报备件时把型号 ERN1381.026-2048 和 ID 号 635066-51 一起报上,厂家才能精确对上号,避免买错。同一系列不同后缀,电气配置、线缆长度可能有差异,换之前核对清楚。