█　產品概述

TONiC是雷尼紹推出的超小型非接觸式光柵系統，速度可達10 m/s，與Ti接口配套使用時，在線性和旋轉應用中分辨率達1 nm。由于安裝公差大，并且只需按下按鈕即可進行校準，因此TONiC系統的安裝快捷簡單。TONiC的動態信號處理功能可提高信號穩定性，而且電子細分誤差超低，通常小于±30 nm，從而有助于實現卓越的運動控制性能。

REXM20為一體式不銹鋼圓光柵，其柱面上直接刻有20 μm柵距的增量式刻線，并具有IN-TRAC™光學參考零位。它的截面較大，能夠減少除了偏心之外的所有安裝誤差，而偏心則可使用一個DSi（雙信號接口）和兩個讀數頭輕松修正。REXM20的總體安裝精度為±1角秒，零聯接誤差，而且還具有優異的重復精度。

它提供多種尺寸（直徑從52 mm到417 mm）和刻線數，所有這些都具有內徑大、安裝靈活的特點。非接觸形式消除了傳統封閉式光柵固有的反向間隙、扭轉誤差（扭變）及其他機械滯后誤差。

█　特點

• 讀數頭尺寸：35 x 13.5 x 10 mm

• 分辨率達1 nm

• 速度達3,673轉/分

• 模擬或數字輸出

• 超低電子細分誤差 (SDE)：通常<±30 nm

• 可提供真空兼容型號

• 光學IN-TRAC™參考零位

█　優點

• 圓光柵的截面較厚，安裝精度為±1角秒

• 超小型光柵讀數頭具有動態信號調節功能，可提高運動控制性能

• 抗污能力強

• 診斷組件用以協助完成復雜安裝并進行系統優化

█　選擇這種光柵系統的理由

• 超高安裝精度
  

為了實現高水平角度測量，REXM20配備兩個TONiC讀數頭和一個TONiC DSi（雙信號接口），具有重復精度高和零聯接誤差的特點，而且總體安裝精度優于±1角秒。REXM20的截面更厚，可最大程度上降低除偏心以外的所有安裝誤差，而偏心可使用兩個TONiC讀數頭的聯合信號輸出輕松修正。一旦DSi消除偏心，剩余的誤差就只有刻線誤差和電子細分誤差，而這兩種誤差都非常小。

• 尺寸小，但可靠性和性能極佳

TONiC讀數頭采用第三代光學濾波系統，噪聲（抖動）更低，包括自動增益控制和自動偏移量控制在內的動態信號處理使其功能更強大，因此具有極佳的可靠性和抗污染能力以及穩定的性能。這種組合全部集成到讀數頭內部，可提供無與倫比的信號純度和超低的電子細分誤差（典型值 <±30 nm）。因此，實現了平穩的速度控制，并且掃描性能和位置穩定性都獲得提高；對許多應用來說，基本參數都包含在一個緊湊型讀數頭中。

• 安裝更加方便快捷

讀數頭上的LED安裝指示燈直觀顯示信號強度，而可選的診斷組件在機器收起讀數頭后可遠程檢查系統性能。只需按下按鈕，即可校準參考零位和增量信號，無需機械調整或其他診斷工具�？蛻艨蛇x的IN-TRAC光學參考零位直接刻劃在增量柵尺上，不僅令設計緊湊，而且校準步驟也更簡單。這樣可產生參考零位輸出，在整個工作溫度和速度范圍內雙向重復精度都能夠達到單位分辨率。

█　接口選項

TD（雙分辨率）接口

• 可選雙分辨率正交輸出。

• 是要求高速運動以及高精度移動的應用的理想選擇。

DOP（雙輸出）接口

• 提供同步的數字方波和模擬1 Vpp信號。

• 設計用于需要將一個或多個操作與運動軸同步的應用場合。

DSi（雙信號接口盒）

• 雷尼紹的DSi接口盒將來自REXM20圓光柵（針對圓弧應用則為REXT20圓光柵）上的兩個TONiC讀數頭的增量信號組合在一起，對軸承跳動效應進行補償并消除奇次諧波誤差（包括偏心），以提供±2.0角秒的典型總體安裝精度。

█　技術規格

測量標準	一體式超高精度不銹鋼圓光柵 還提供適合部分圓弧應用的柵尺，如REXT
讀數頭尺寸 (LxHxW)	35 mm x 13.5mm x 10mm
柵距	20 μm
20 °C時的熱膨脹系數	15.5 ±0.5 μm/m/°C
圓光柵外徑	52 mm至417 mm
刻線數	8192至65,536（取決于圓光柵大�。�
參考零位	REXM：帶有單個IN-TRAC 參考零位的圓光柵 REXT：適合部分圓弧應用的帶有兩個參考零位的圓光柵
總體安裝精度（配有2個讀數頭）	（直徑≥100 mm）±1角秒 （直徑75 mm）±1.5角秒 （直徑≤57 mm）±2角秒
最高速度 模擬 數字	（詳見規格手冊） -3 dB時為3673 rpm（在52 mm REXM上） 3673 rpm（TONiC：52 mm REXM上分辨率為5 μm）
電子細分誤差 (SDE)	一般 <±30 nm
動態信號控制	實時信號調節，包括自動增益控制 (AGC) 和自動偏置控制 (AOC)，可在操作期間實現性能優化
增量信號 模擬 數字	（查看規格手冊了解角度分辨率詳情） 1 Vpp（周期為20 μm） 分辨率從5 μm至1 nm
電氣連接	電纜長度為0.5 m、1 m、1.5 m、3 m、5 m和10 m，采用微型插頭（直接連接至TONiC接口）
電源	5 V ±10%，<100 mA（模擬系統），<200 mA（數字系統）（無端接）
振動（工作）	55 Hz至2000 Hz時100 m/s2 （最大值）
沖擊（非工作）	1000 m/s2，6 ms，½正弦
工作溫度（系統）	0 °C至+70 °C
防護等級	讀數頭：IP40 接口：IP20

請參閱規格手冊，了解詳細信息.

█　工作原理

TONiC采用雷尼紹第三代獨特光學濾波系統，可對多個光柵周期進行平均，有效濾除臟污等引起的非周期性特征。名義方波光柵條紋也被濾去，以在探測器上留下一個完美的正弦波形。這里使用的是一個多條紋結構，它非常細，能夠產生4個對稱相位信號形式的光電流。這些結合在一起可免去DC器件，并可產生具有高光譜純度和低偏置值的正弦和余弦輸出，同時保持500 kHz以上的帶寬。

包括自動增益控制、自動平衡控制和自動偏置控制在內的完全集成高級動態信號調節組合在一起，確保實現超低電子細分誤差 (SDE)（典型值 <±30 nm）。

光學濾波系統的這一改進加上精選的優質電子器件，大帶寬增量信號可達到10 m/s的最大速度，同時也是同類光柵中位置抖動（噪聲）最小的。在TONiC Ti接口內通過CORDIC算法細分，同時利用其他抗噪電子器件進一步增強高分辨率型TONiC的抗噪功能，從而實現抖動水平僅有0.5 nm RMS。

將IN-TRAC 參考零位完全刻劃在增量式柵尺上，并通過讀數頭內部的分離光電檢測器進行檢測。如圖所示，參考零位分離式探測器直接嵌入增量碼道線性光電二極管陣列的中心，盡量避免出現扭擺失相。產生參考零位輸出信號，在所有速度下雙向重復精度都能夠達到單位分辨率。這種獨特的設計也受益于自動校準程序，該程序對參考零位進行電子定相，并優化動態信號調節。