Si të interpretoni saktësinë e këndit të zgjidhësit dhe gabimin elektrik?

Në kontrollin e motorit, lëvizjet elektrike të automjeteve me energji të re, zgjedhjen ose testimin e sistemit servo, inxhinierët pyesin më shpesh: 'Cila është saktësia e këtij zgjidhësi?' Megjithatë, fletët e të dhënave shpesh listojnë parametra si 'Gabimi elektrik ≤ ±10′', 'Saktësia e këndit ±15'', 'Rezolucioni 16 bit', etj.

A janë e njëjta gjë gabimi elektrik dhe saktësia e këndit? Sa i madh është saktësisht 10′? Si duhet ta lexoni fletën e të dhënave pa u mashtruar nga numrat?

I. Së pari dalloni dy koncepte: Saktësia e këndit ≠ Gabim elektrik

Vetë një zgjidhës nxjerr sinjale analoge sinus/kosinus, jo një kënd dixhital drejtpërdrejt. Kërkon një RDC të mëvonshëm (konvertues zgjidhës në dixhital) ose demodulim softuerësh për të marrë vlerën e këndit.

Prandaj, ajo që ne zakonisht e quajmë 'saktësia e këndit' është në fakt një  specifikim i nivelit të sistemit  që përfshin të paktën:

• Gabimi elektrik i vetë zgjidhësit

• Gabim në dekoder (RDC).

• Ekscentriciteti i montimit dhe tolerancat e montimit

• Gabime nga kabllot, mbrojtja dhe kondicionimi i sinjalit

'Gabimi elektrik' është devijimi këndor i natyrshëm i trupit të zgjidhësit në kushte ideale dekodimi. Mund të kuptohet si 'saktësia e papërpunuar' e zgjidhësit.

Një analogji:

• Gabimi elektrik i zgjidhësit është si gabimi i diplomimit të vetë një vizoreje;

• Saktësia e këndit është si gabimi përfundimtar i matjes kur përdorni atë vizore për të matur një pjesë të punës.

• Nëse vizori është i saktë varet nga gabimi elektrik; nëse matja është e saktë varet gjithashtu nga sa e qëndrueshme është dora juaj dhe sa hollë e lexoni atë.

Pra, gabimi elektrik është specifikimi kryesor i brendshëm i zgjidhësit, por nuk është e gjithë historia për saktësinë e sistemit.

II. Çfarë është gabimi elektrik dhe nga vjen?

Në kushte ideale të ngacmimit dhe deshifrimit ideal, devijimi midis këndit të llogaritur nga sinjalet e daljes së zgjidhësit dhe këndit të vërtetë mekanik është gabimi elektrik.

Njësia e përbashkët është minutë hark, e shënuar me ′.

Konvertimi:

•  1° = 60′

•  10′ = 10/60° ≈ 0,167°

•  1′ ≈ 0,0167°

Për shembull, nëse fleta e të dhënave thotë 'Gabimi elektrik ≤ ±10'', do të thotë që në çdo pozicion, devijimi midis këndit të dekoduar dhe këndit të vërtetë nuk i kalon 10 minuta hark, afërsisht 0,167°.

Burimet kryesore të gabimeve elektrike përfshijnë:

Këta faktorë kombinohen për të formuar kurbën e gabimit elektrik të zgjidhësit.

III. Si të lexoni 'Gabim elektrik' në një fletë të dhënash?

Kur shihni 'Gabimi elektrik ≤ ±10'' në një fletë të dhënash, mos shikoni vetëm numrin. Së pari bëni tre pyetje:

1. Njësia është kënd mekanik apo kënd elektrik?

Kjo është veçanërisht e rëndësishme për zgjidhësit me shumë pol.

Për një zgjidhës me një pol, këndi mekanik është i barabartë me këndin elektrik, kështu që nuk nevojitet dallim. Por për zgjidhësit me shumë pol:

Këndi elektrik = Këndi mekanik × Numri i çifteve të poleve

Nëse një zgjidhës me 4 çifte polesh specifikon 'Gabimi elektrik ≤ ±10'' dhe i referohet gabimit elektrik të këndit, atëherë gabimi mekanik ekuivalent i këndit është vetëm:

10′ ÷ 4 = 2,5′

Saktësia mekanike është në fakt më e lartë.

Por nëse specifikon gabimin mekanik të këndit prej ±10′, atëherë gabimi ekuivalent elektrik i këndit bëhet:

10′ × 4 = 40′ ≈ 0,667° elektrike

Kjo mund t'i afrohet kufirit të sipërm për aplikacionet FOC (kontrolli i orientuar në terren).

Prandaj, kur të shihni gabim elektrik, së pari konfirmoni nëse është gabim mekanik i këndit apo gabim kënd elektrik.  Shumë prodhues të zgjidhësve paracaktojnë gabimin e domenit të këndit elektrik, por praktikat ndryshojnë. Nëse është e nevojshme, kërkoni sqarime nga prodhuesi origjinal.

2. Cilat janë kushtet e testimit?

Gabimi elektrik nuk është rregulluar; ndikohet nga temperatura, shpejtësia, tensioni i ngacmimit dhe frekuenca.

Deklaratat e zakonshme të fletës së të dhënave përfshijnë:

·  Gabim elektrik i temperaturës së dhomës ≤ ±10′

·  Gabim elektrik në temperaturë të plotë ≤ ±15′

·  Gabim dinamik 0~10000 rpm ≤ ±20′

Të shikosh vetëm specifikimet e temperaturës së dhomës është e pamjaftueshme. Për ngasjet elektrike të automjeteve me energji të re, aplikacionet servo në temperaturë të lartë, etj., duhet t'i kushtoni vëmendje gabimit elektrik në intervalin e plotë të temperaturës dhe shpejtësisë së plotë.

3. A është gabimi maksimal, nga maja në kulm, apo RMS?

Gabimi elektrik mund të shprehet në disa mënyra:

•  Gabimi maksimal absolut : devijimi maksimal absolut midis të gjitha pikave të matura

•  Gabim nga kulmi në kulm : ndryshimi midis devijimit maksimal pozitiv dhe devijimit maksimal negativ

•  Gabim RMS : vlera rrënjë-mesatare-katrore, që pasqyron nivelin e përgjithshëm të gabimit

Fletët e të dhënave zakonisht specifikojnë 'gabim elektrik maksimal' ose 'gabim elektrik nga kulmi në majë' Nëse thjesht thotë 'Saktësia ±10'', në përgjithësi kuptohet si gabimi maksimal absolut.

IV. Si të interpretohet kurba e gabimit?

Nëse mund të merrni raportin e testit të zgjidhësit, mënyra më e mirë është të inspektoni drejtpërdrejt kurbën e gabimit.

Një kurbë tipike e gabimit elektrik ka kënd mekanik në boshtin horizontal dhe gabim në boshtin vertikal. Forma e kurbës ndihmon në identifikimin e burimeve të gabimit.

Karakteristikat e zakonshme të gabimit:

Rregulli i përgjithshëm:

Sa më e qetë dhe më e rregullt të jetë kurba e gabimit, aq më i qëndrueshëm është procesi i prodhimit të zgjidhësit dhe gabimi është i parashikueshëm dhe i kompensueshëm.
Nëse kurba ka shumë defekte ose kërcime të mëdha, së pari kontrolloni mjedisin e provës, mbrojtjen dhe cilësinë e sinjalit të ngacmimit, në vend që të nxitoni të gjykoni saktësinë e zgjidhësit.

Në servo disqet ose sistemet e ngasjes elektrike, disa zgjidhje zbatojnë tabela të kompensimit të gabimeve. Megjithatë, kompensimi kërkon që gabimi të jetë i përsëritshëm. Nëse gabimi ndryshon çdo test, kompensimi është i pakuptimtë.

V. Metoda e shkurtër praktike për matjen e gabimit elektrik

Nëse dëshironi të matni vetë gabimin elektrik të zgjidhësit, qasja bazë është:

1. Përdorni një kodues me precizion të lartë, grilë optike ose kokë indeksimi si referencë këndi.

2. Siguroni sinjale standarde të ngacmimit për zgjidhjen.

3. Merrni njëkohësisht daljet e sinusit/kosinusit të zgjidhësit.

4. Dekodoni këndin nëpërmjet një RDC ose algoritmi.

5. Krahasoni me këndin e referencës dhe regjistroni gabimin mbi 360°.

6. Llogaritni gabimin maksimal, kulmin në majë, RMS dhe vizatoni kurbën e gabimit.

Masat paraprake gjatë testimit:

• Mbani shpejtësinë e ulët për të shmangur përzierjen e gabimeve dinamike.

• Përdorni kabllo të shkurtër, përvetësim diferencial dhe mbrojtje.

• Vendosni frekuencën dhe tensionin e ngacmimit që të përputhen me kushtet aktuale të funksionimit.

• Për zgjidhësit me shumë pol, regjistroni qartë nëse rezultati është kënd elektrik apo mekanik.

VI. Si të përdoren këto specifika në përzgjedhje?

Shembull:

Supozoni se një motor ka 4 çifte polesh dhe kontrolli FOC kërkon që gabimi elektrik i këndit të kontrollohet brenda 1° elektrike.

Nëse gabimi elektrik i zgjidhësit është ±10′ elektrik, pra rreth ±0,167° elektrik, gabimi i trupit është i vogël. Pas shtimit të dekoderit dhe gabimeve të montimit, gabimi i përgjithshëm elektrik i këndit të sistemit mund të mbahet ende brenda 1°, kështu që zgjidhja është e realizueshme.

Megjithatë, nëse një zgjidhës tjetër specifikon gabimin mekanik të këndit prej ±10′, atëherë për një motor 4-polësh-palësh, gabimi elektrik i këndit do të përforcohet në rreth ±0,667°. Pas shtimit të tolerancave të dekodimit dhe montimit, gabimi i përgjithshëm i këndit elektrik mund të afrohet ose edhe të kalojë 1°, duke kërkuar një rivlerësim.

Prandaj, kur zgjidhni një zgjidhës, mos i krahasoni thjesht numrat; konvertojini të gjitha në kënd elektrik në mënyrë uniforme dhe më pas shtoni buxhetin e gabimit të sistemit.

konkluzioni

Gabimi elektrik është treguesi kryesor i saktësisë së trupit të zgjidhësit, por nuk është e gjithë historia për saktësinë e këndit të sistemit. Për të kuptuar saktë saktësinë e zgjidhësit, janë thelbësore tre pika kryesore:

1. Të dallojë gabimin elektrik dhe saktësinë e këndit në nivel sistemi;

2. Konfirmoni nëse njësia është me kënd mekanik apo elektrik;

3. Merrni parasysh kushtet e provës, kthesat e gabimit dhe kushtet aktuale të funksionimit.

Nëse numri duket i mirë në letër është një gjë; nëse është e qëndrueshme dhe e saktë kur integrohet në sistem është kriteri përfundimtar.