定位抖動的終極挑戰：三大平台實測，見證 Automation1 如何以 5 倍穩定性提升，碾壓前代效能！

跨越多種平台（空氣軸承、龍門、交叉滾柱軸承）的奈米級定位抖動測試，全面比較 Automation1 與 A3200 新舊世代驅動器之性能差異

在評估精密機電整合系統的特性時，一項極具意義的系統性能測試便是量測定位穩定性，或稱為定位抖動 (in-position jitter)，在此測試中，軸被指令保持在一個目標位置，同時量測機械定位軸的微小運動，許多應用都要求達到奈米等級的定位能力，並且在指令保持位置時幾乎沒有任何運動，而定位抖動測試正是用來量化這些應用中預期可能出現的雜訊水平。
相較於我們上一代的控制產品，Aerotech 的 Automation1 運動控制平台在定位抖動方面有著顯著的改善。
 

圖 1. Aerotech Automation1 是一個整合了軟體、運動控制器與驅動電子設備的運動暨機台控制平台。

空氣軸承平台驅動性能測試

由於定位平台中不存在機械摩擦，空氣軸承平台提供了一個絕佳的定位系統，可用於量測由控制與驅動電子設備所引起的定位抖動，我們使用一部 Aerotech ABL1500 空氣軸承直驅式線性平台進行測試，該平台由 Aerotech BLMC 系列無刷線性馬達驅動，安裝於一個置於被動式空氣隔振系統上的花崗岩底座，此隔振系統則由一個鋼製焊接件支撐，定位穩定性是透過其內建的編碼器回饋訊號進行量測，該編碼器為一個 1 Vpp 放大弦波式編碼器，其編碼器刻劃間距為 4 μm，在測試中，平台被指令保持位置，並由編碼器讀取、記錄與分析其定位雜訊。
測試在 Automation1 XR3 多軸驅動器機架上，搭配兩款不同的切片式放大器進行，並將這些測試結果與 Npaq 驅動器機架的定位抖動性能進行比較，此外，也將 Automation1 XL5e、Automation1-XC2e 及 Automation1-XL2e 伺服馬達驅動器的性能，與 A3200 Ndrive HLe 驅動器進行比較。

表 1. 在 ABL1500 平台上由平台編碼器所量測的定位抖動雜訊測試結果。

龍門橫樑軸驅動性能測試

我們使用一部 Aerotech AGS10000 龍門的橫樑軸進行測試，該軸由一個 Aerotech BLM-264-A 馬達驅動，並承載一個 ATS150 Z 軸，此龍門安裝於一個由鋼製焊接件支撐的被動式隔振材料上，定位穩定性是透過其內建的編碼器回饋訊號進行量測，該編碼器為一個 1 Vpp 放大弦波式編碼器，其編碼器刻劃間距為 20 μm，在測試中，平台被指令保持位置，並由編碼器讀取、記錄與分析其定位雜訊。

我們測試了 Automation1 XR3 脈寬調變 (PWM) 放大器，並與 A3200 Npaq PWM 放大器進行對比，同時也測試了 Automation1 XC4e 和 Automation1 XC4，並分別與 Ndrive HPe 和 Ndrive CP 驅動器進行比較，結果如表 2 所示。

表 2. 在 AGS10000 龍門橫樑軸上由平台編碼器所量測的定位抖動雜訊測試結果。

交叉滾柱軸承平台驅動性能測試

測試使用一部由 Aerotech 線性馬達驅動的交叉滾柱軸承線性平台，該平台安裝於一個帶有被動式空氣隔振（由鋼製焊接件支撐）的花崗岩平台上，定位穩定性是透過其內建的編碼器回饋訊號進行量測，該編碼器為一個 1 Vpp 放大弦波式編碼器，其編碼器刻劃間距為 4 μm，在測試中，平台被指令保持位置，並由編碼器讀取、記錄與分析其定位雜訊。
我們在一個通用平台上測試了 Automation1 XR3 的線性和 PWM 放大器，以及 Automation1 XL2e、Automation1 XC2e 和 Automation1 XC2，並將它們各自與 A3200 的 Ndrive MP 進行比較，後者是於早前在一個相似的平台上測試的，結果如表 3 所示。

表 3. 在交叉滾柱軸承線性平台上由平台編碼器所量測的定位抖動雜訊測試結果。

1.) 為了突顯性能差異，數據顯示至兩位有效數字。

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