海德汉敞开式直线光栅尺智能信号处理ASIC芯片持续稳定的测量值和详细的精度数据

海德汉敞开式直线光栅尺智能信号处理ASIC芯片持续稳定的测量值和详细的精度数据

敞开式直线光栅尺广泛应用于高精度的测量应用：半导体的生产和测量设备、PCB组装机和测量机，以及高精度机床和直驱系统。但在这些应用中，单纯的高精度不能胜任任务要求。需要编码器在整个生命周期中持续提供稳定的测量值，不受污染的影响。

为确保编码器在整个生命周期中提供稳定的信号，海德汉最新开发了HSP 1.0的ASIC信号处理芯片。该芯片应用于增量式的敞开直线光栅尺。这款ASIC芯片几乎能完全补偿干扰造成的信号幅值波动。也就是说能显著提高信号稳定性，有效抵消测量基准或扫描掩膜污染的影响。以此保证持续稳定的测量信号几乎不受细分精度或更大噪音的影响。

稳定的测量值确保更高的可靠性

海德汉编码器提供稳定的扫描信号，无需对其信号进行稳定处理。然而，测量基准和扫描掩膜的污染对扫描信号产生不利的影响-污染越严重，影响越大。污染无法完全避免或减少，特别是敞开式直线光栅尺。为此，海德汉开发出全新解决方案，即使被污染也能持续地提供稳定的信号：HSP 1.0信号处理ASIC芯片。

海德汉信号处理ASIC芯片持续监测扫描信号。如果测量基准或扫描掩膜被污染，导致信号变化，HSP 1.0几乎能完全补偿所导致的偏差，达到原始的信号质量。这款智能化的ASIC芯片确保扫描信号持续保持高质量和长期稳定。在正常工作条件下，细分误差和位置信号噪音将不受污染的影响。信号幅值几乎始终保持在1 VPP不变。即使污染不断加重，污染情况极为恶化而超出ASIC的控制范围时，也不会导致信号的突然失效。相反，信号幅值只是缓慢衰减。

如果信号幅值衰减，HSP 1.0将加大LED电流，重新调整信号幅值。增加的LED光强对扫描信号的噪音电平几乎没有影响-这与信号传输路径上的信号增益情况完全不同，在信号传输路径上提高信号增益也使噪音电平得到提高。然而，HSP 1.0信号处理ASIC芯片的作用不仅仅是稳定信号幅值。还能确保原始信号和理想的波形保持不变。当测量基准和扫描掩膜被污染时，能确保细分误差的极小化。

详细的精度数据方便用户更好地选择编码器

对于敞开式直线光栅尺，海德汉也开始提供更详细的精度数据。这些数据让设计工程师在为应用选用适当光栅尺时拥有更详细的信息。除精度外，还提供以下数据：

●短间隔宽度上的光栅精度

●细分精度

●位置信号噪声

更详细的精度信息可以更准确地预测具体应用中可实现的精度。设计人员能根据相应的应用要求更好和更方便地选择最适合的光栅尺。

精度等级是指在最大1 m长度或对于较短的直线光栅尺在整个测量长度上的精度，它代表系统的最低精度，而一个间距上的精度直接决定小间距范围内实际可获得的测量值精度。对于许多应用，整个测量范围的精度不是最关键的，最关键的反而是极小测量范围内的精度。例如PCB电路板组装机，测量路径上的最后几毫米决定安装步骤的精度高低。在这些应用中，用户从确定间距内的精度可以获得比精度等级更精确的信息。

要表述一个间距内的精度，海德汉率先定义了所示精度的间距宽度。例如对于LIDA 483，间距宽度为10 mm。那么，在该光栅尺整个定义的测量长度上、用所选间距宽度的极小测量步距进行连续测量。最后，评估每一个测量步距上整个被测间隔宽度范围内未被补偿的基线误差。最差值，即全部被测间隔上最大基线误差测量值被定义为最大值±FI。

测量基准的污染对信号质量没有影响

带HSP 1.0信号处理ASIC芯片与不带该芯片的敞开式直线光栅尺有关污染对信号质量影响的比较

单间距范围内精度的确定

HIS Markit预计在未来6年，用于全球汽车和轻型客车的功率半导体市场将增长30亿美元。不断增加的电子元件是关键的驱动因素，尤其是混合汽车和电动汽车，因为要满足消费者对constant connectivity的需求。在今后十年，汽车行业推动绿色、无人驾驶汽车发展也将促进增长。这些技术依赖于采用先进晶片制造工艺(如芯片薄化)的最新功率半导体器件。（EPE Janey）