リニアゲージの指示精度

(1) 指示精度


■ 指示精度とは

ゲージセンサがもっている測定誤差です。
決められた測定値ごとに誤差を測定し、全長でみたときにプラス方向の最大誤差(最大値)とマイナス方向の最小誤差(絶対値)の和がそのゲージセンサの指示精度となります(下表参照)。

  • 最小単位10 μm なのに指示精度 3 μm とは
    当社では、最小読み取り値が 0.1 μm の基準器で誤差を測定しています。
    ゲージセンサのゼロと基準器のゼロをあわせて検査を開始し、
    例えば GS−102 の場合はゲージセンサの値が2.01、4.02、6.03、8.04、10.05 mm の時の基準器の値を読みます。その値が誤差となります。
    分解能が 10 μm のゲージセンサでも指示精度 3 μm (カタログ値)となるのは基準器の最小読み取り値が 10 μmより小さいからです。
    また、検査する値が整数ではないのは逓倍精度をあわせて確認するためです。

 

■ 測定例

 

測定ポイント
(mm)
基準器の読み
(mm)
誤差
(μm)
  

0

0

0

  

2.01

2.0095

0.5

Max

4.02

4.021

-1

 

6.03

6.0322

-2.2

Min

8.04

8.0413

-1.3

  

10.05

10.052

-2

  

指示精度= Max− Min = 0.5 −(−2.2)= 2.7 μm

 

  • ■ 分解能とは

ゲージセンサと表示器の組合せで読み取れる最小読み取り値のことです。
例えば GS-102 の場合は 10 μm (0.01 mm) が最小読み取り値となります。

 

 

  • ■逓倍精度とは

分解能とセンサ内部がもっているスケールの刻みの大きさが同じであれば、スケールの精度がそのまま分解能の精度になりますが、一般にはスケールの刻みを電気的に等分割(逓倍)して分解能をあげています。その分割によって発生する誤差を当社では逓倍精度と読んでいます。

 

 

(2) 補足説明

GS-551(最小単位 1 μm用)の場合、8 μm のピッチのスリットより電気的処理により 1 μm当たり1パルスのパルス信号を作っています。
スリットの点に当たる 8 μm毎の精度は<表1>になります。スリット間は、電気的処理の誤差が生じ、その値が<表2>となります。電気的処理の誤差チェックのため端数をとって検査しています。
パルス信号のため、表示側で1カウント(1パルス= μm)の誤差がプラスされます。
尚、スリットの間隔は機種により変わります。

 

<表1> 5 mmストロークの内、2ヶ所で測定のデータ例

測定ポイント
mm
誤差1
(1~3 mm間)
μm
誤差2
(1.7~3.7 mm間)

μm
0.2 0.0 0.1
0.4 0.0 0.0
0.6 0.0 0.0
0.8 0.0 −0.1
1.0 0.1 0.0
1.2 0.1 0.1
1.4 0.2 0.0
1.6 0.1 0.1
1.8 0.2 0.0
2.0 0.2 0.0

 

<表2> 2台の測定データの例

測定点 
mm
No.1 誤差
μm
No.2 誤差
μm
1.002 −0.8 1.2
2.004 −0.6 1.4
3.006 −0.6 0.8
4.008 −0.7 0.2
5.010 −1.1 1.2
精度(Max値) 1.1 1.4

 

センサ誤差は

機械的誤差(スリットの貼り付け誤差、スピンドルの曲がり、ガタなど)
電気的誤差(逓倍誤差) の組み合わせです。

 

※ GS-551はスリットピッチが 8 μm(=0.008 mm)なので、この倍数の間隔で精度測定をする限りは逓倍誤差は現れてきません。そのため、誤差が小さいのです。



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