（1）貼片機(jī)X軸和Y軸分辨率

X軸和Y軸用光柵尺提供反饋給控制器，尺上刻度很精確，但其并不一定提供最終的分辨率來(lái)精確定位X軸和Y軸。分辨率的微分和倍增提高，從而增加軸控制器可以看見(jiàn)的計(jì)數(shù)量。

（2）光柵尺分辨率

X和Y軸用光柵尺額定定位線彼此分開(kāi)100μm（線性電動(dòng)機(jī)器彼此分開(kāi)40μm），當(dāng)軸以最大速度通過(guò)時(shí)，讀取頭能夠讀取這些線，如圖1所示。

圖1 光柵尺分辨率示葸圖

（3）讀取頭

每個(gè)軸的讀取頭經(jīng)過(guò)光柵尺反射回一束光柱，當(dāng)光柱返回讀取頭時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)正弦波模擬電壓曲線。當(dāng)讀取頭通過(guò)光柵尺上的數(shù)據(jù)線時(shí)，由于數(shù)據(jù)線與光柱干涉，讀取頭電壓發(fā)生改變。與其他編碼器一樣，讀取頭都有“A”相和“B”相，兩者相位差90°，因此，對(duì)于光柵尺上每一條數(shù)據(jù)線而言，得到兩個(gè)相位不同的電壓信號(hào)（A和B），如圖2所示。

圖2 讀取頭電壓輸出示意圖

（4）分辨率的提高

A相和B相模擬電壓信號(hào)傳到機(jī)器的微分盒，微分電路產(chǎn)生一個(gè)數(shù)字方波信號(hào)，在正弦波輸入的不同點(diǎn)改變方向狀態(tài)。此方波信號(hào)由A、B兩相組成，相位差90°，運(yùn)行頻率是原來(lái)正弦曲線的10倍。因?yàn)?0個(gè)數(shù)字輸出由每一個(gè)模擬正弦波輸入產(chǎn)生，所以這一點(diǎn)的電子分辨率就由100 μm提高到10 μm。

在很多情況下，方波實(shí)際上是直流DC信號(hào)，或高或低或多或少。而產(chǎn)生于讀取頭本身的信號(hào)是模擬波，不是數(shù)字的。來(lái)自于讀取頭的信號(hào)屬于正弦曲線，在電子技術(shù)上有很多方法可以把正弦曲線按照希望的任意方式微分，微分電路把每個(gè)正弦曲線分成相同的10部分，并把它轉(zhuǎn)化為方波，如圖3所示。

圖3 波形轉(zhuǎn)化示意圖

（5）最終分辨率

相位不同的A、B相數(shù)字信號(hào)從微分盒到一個(gè)上／下計(jì)數(shù)器電路，此電路在VME箱的軸控制器上。每當(dāng)一個(gè)相位改變其電壓狀態(tài)，此電路就計(jì)數(shù)：因此當(dāng)A相到達(dá)高電壓狀態(tài)，它計(jì)數(shù)（Ⅰ）；當(dāng)A相到達(dá)低電壓狀態(tài)，它計(jì)數(shù)（Ⅱ）；當(dāng)B相電壓升高，它計(jì)數(shù)（Ⅲ）；當(dāng)B相電壓降低，它計(jì)數(shù)（Ⅳ）。在A相和B相上，每條線都要接通和斷開(kāi)（這里說(shuō)的是數(shù)字通／斷），這就是編碼器生產(chǎn)廠商所說(shuō)的基本微分。因此每條線給出4個(gè)計(jì)數(shù)，這樣就有效地把機(jī)器的分辨率提高到2.5 μm。（線性電動(dòng)機(jī)可達(dá)到1μm）。注意：因?yàn)锳和B相位不同，計(jì)數(shù)器電路能自動(dòng)檢測(cè)什么時(shí)候一個(gè)軸在不同方向驅(qū)動(dòng)并據(jù)此自動(dòng)增加上下計(jì)數(shù)，如圖4所示。

圖4 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)示意圖

可以按下列公式?jīng)Q定最終分辨率（以線性電動(dòng)機(jī)為例）。

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