分辨率

分辨率，也称为显示分辨率或编码器分辨率，通常指编码器的反馈分辨率，是控制系统能够稳定识别并检测到的最小运动指令。是可以命令运动系统移动或检测的最小增量。分辨率不等同于最小增量运动或最小微步距，因为机械系统可能或无法始终如一的使最小增量运动等于分辨率。其可能影响的因素包括摩擦，负载，外力，系统动力学，控制器，振动和惯性等相互作用。

Note:

■  encoder resolution-指编码器反馈分辨率

■  smallest increment-最小运动指令

■  commanded to move and detect-控制器可稳定识别并检测到

■  not the same as the Minimum Incremental Motion-不同于最小增量运动概念

■  may or may not be able to consistently-可能或无法始终如一的使分辨率等于最小增量运动

■  可以是AB相数字脉冲、模拟量信号或其他通讯协议的方式，如Endate 2.2、BISS、SSI等

最小增量运动

最小增量运动(MIM)是指设备能够连续稳定提供的最小微位移量。最小增量运动与分辨率不同，分辨率通常指控制器的最小显示分辨率或编码器的反馈分辨率。分辨率比实际的最小增量运动输出小很多，这是非常关键的差异。BHC产品技术指标所公示的最小增量运动均为在推荐驱控系统方案下的实测值，根据平台的不同使用了两种不同的测试方法。

Note:

■  smallest increment of motion –最小的运动位移量

■  capable of consistently and reliably delivering-能够持续稳定的提供

■ Minimum Incremental Motion≠Resolution -不等同于分辨率

■  Resolution ＜Minimum Incremental Motion –分辨率小于最小增量运动，这是关键的区别

■  Rarely disclosed-极少公开

a. 受摩擦力影响时的最小增量运动

当运动机构的最小增量运动受到不均匀摩擦力的限制时，在运动的正反方向均会产生大量的微位移运动(图例中大量的微位移运动在70nm附近)。而每一步的实际位移由于受到系统刚性以及摩擦力的影响，其载物台的实际位移与编码器的反馈分辨率是不一致的。因此，在进行最小增量运动测定时使用外部计量检测仪器是必要的，以确保测量的准确性，如激光干涉仪或高精度光电自准直仪(旋转运动)。

根据行业经验法则和统计学法则，大量微位移运动的实际位移标准差的3倍与稳定可提供的增量运动之和定义为最小增量运动，以确保系统可以连续稳定提供的最小运动步长小于命令步长，这确保了在一定容忍范围内产生一个小于命令步长的真正位移。图形中显示了通过激光干涉仪测定的实际位移分布，结果显示最小增量运动为0.1μm(70+3*13=109nm)。

Note：

■  As a rule of thumb-经验法则

■  Statistics-统计学

■70nm+3*13nm=109nm，Minimum Incremental Motion=0.1μm

■  适用于微米、亚微米精密直驱平台

a. 受噪声影响时的最小增量运动

对于最小增量运动仅受噪声影响的运动平台，如纳米定位平台，可以采用另外一种测试方法。在正向和反方向分别控制少量的微位移运动，并在运动机构进入稳态后，用高精度电容传感器以高频记录其载物台实际运动微位移量(位置噪声)。依据经验法则和统计学法则，位置噪声PV值的两倍被定义为最小增量运动，本例中最小增量运动为20nm。需要特别注意的是，由于测量范围有限，该最小增量运动仅代表当前测量位置的最小增量运动，而不是全行程的最小增量运动。与MIM A同理，该最小增量运动在一定容忍范围内小于命令步长，从而产生一个小于命令步长的实际位移。

Note：

■  MIM is limited only by noise-最小增量运动仅受噪声影响

■  As a rule of thumb+Statistics-经验法则+统计学

■  Minimum Incremental Motion= 2×the peak-to peak position noise =20nm

■  适用于纳米定位平台