圆光栅编码器测角误差源及频谱分析

为提高圆光栅编码器测角精度、满足角秒甚至亚角秒级的精度测量需求,分析了影响其角度测量精度的误差来源,针对性地提出了多读数头读数平均法的补偿方法,进而控制误差源。根据圆光栅测角原理,分析了光栅系统刻化误差、读数头细分误差、光栅安装偏心误差、安装形变误差、轴晃误差等误差来源,从频域的角度分析了各个误差的频谱,根据误差源分析,可采用多读数头读数平均法的补偿方法。实验结果表明,在偏心误差约为15′′、光栅形变误差约为1.5′′的条件下,采用4读数头平均法实测的测角误差优于0.8′′,大幅提高了圆光栅测角精度。