先说测量直线还是角度，再选增量或绝对位置反馈
四项结构：位置基准、读数、信号处理与安装保护
以下说明功能结构，不是把不同品牌部件拼成一套制造BOM。开放式光栅的读数头、标尺和接口可能分装；带轴编码器则把多项功能集成在壳体内。实际供货需明确线缆、接头、安装件和接收端范围。[2][3][4]
左右滑动查看完整表格 →
| 部件 | 作用 | 材料与配置 |
|---|---|---|
| 码盘、编码环或直线标尺 | 提供可读取的位置基准。RSLM20直线标尺的20µm栅距与外接细分后输出的1nm步距是不同层次；参考标记与行程限位也承担不同任务。[3][1] | 材料随测量原理与型号变化。RSLM20资料明确为硬化马氏体不锈钢尺；安装手册另列低膨胀镍铁合金REL系列，不能把两者的热膨胀或安装条件互换。[3][2] |
| 读数头与传感部分 | 读取标尺或码盘并形成位置相关信号。TONiC开放式光学读数头需保持规定安装几何及全行程信号状态；读数头对准与参考标记校准要分别检查。[2] | 光学窗口、传感元件、内部电子与安装面按型号确定。窗口污染、支架振动或间隙变化可影响读数，不能仅由外壳材料推断测量能力或适用环境。[2][7] |
| 信号处理与输出接口 | 将扫描信号调理、细分或编码后传给接收端。TONiC可通过Ti／TD等接口输出数字信号；不同接口的分辨率、时钟选项和最高速度组合需查表，而非只看读数头系列名。[2][3] | 电路板、信号处理器、连接器与屏蔽线构成实际电气路径。标准TONiC的内外屏蔽连接有不同要求，接口与接收端还需核电源、端接和针脚，不能把相同插头当作兼容证明。[2] |
| 外壳、轴与安装支承 | 固定测量基准并提供环境保护。带轴编码器还需核联接、径向／轴向载荷和转速；开放式读数头没有同样的轴承结构，不能对两者套用同一润滑和寿命要求。[4][7][2] | 示例DFS60B-S1CA04096为不锈钢轴、铝法兰和压铸铝壳体。材料属于该订货配置，不能据此将所有编码器定义为不锈钢、耐腐蚀或可直接冲洗。[4] |
十二项参数：分别核尺、读数头、接口和整机
Renishaw TONiC／RSLM20用于说明开放式直线光栅，SICK DFS60B-S1CA04096用于说明实心轴增量旋转编码器。两者单位、安装和接口不同，以下型号数据不能合并成一个品类默认范围。[2][3][4]
左右滑动查看完整表格 →
| 参数 | 资料与范围 | 选型含义 |
|---|---|---|
| 分辨率与输出步距 | RSLM20栅距20µm；TONiC配相应接口可输出1nm步距 | 栅距、插值后的计数步距与全程测量误差分开列。直线用长度单位，旋转需写脉冲／转、计数／转或角度；不能用毫米范围概括所有旋转编码器。[3][1] |
| 测量准确度与误差条件 | RSLM20在20°C、长度≤1m时标尺准确度±1.5µm | 该值含斜率及线性度，较长尺另有分段指标；整套读数还涉及读数头细分误差和安装。不能把1nm输出步距、标尺校准值和整机定位误差写成同一个数。[3][7] |
| 重复性与参考位置 | 分别测返回同一点的读数、参考标记与整轴重复定位 | RSLM资料的参考标记重复性可到分辨率单位，限规定速度／温度；限位磁体重复性另列<0.1mm。它们不是同一指标，也不是平台单向／双向定位重复性。[3][1] |
| 输出、接收与传输频率 | DFS60B-S1CA04096为TTL／RS-422增量，输出频率≤600kHz | 需核A/B/Z及互补通道、针脚、端接和接收器计数模式。EnDat等串行接口还涉及位置字宽、计算时间与报警数据；TTL、供电电压和串行协议不能互相替代。[4][5] |
| 电源及电气负载 | TONiC系统示例5V±10%；该DFS60订货号为10～32V | SICK通用信号页同时展示其他供电／输出组合，不能套给这一订货号。TONiC手册电流还区分接口与未端接／端接状态；信号为TTL不代表电源一定5V。[4][2] |
| 运行温度与线缆状态 | TONiC示例系统运行0～70°C，储存−20～70°C | SICK该型号运行低温下限又区分电缆固定−40°C与可挠动−30°C，上限100°C，并需考虑转速自发热。UHV读数头烘烤温度不是系统运行额定。[2][4] |
| 防护与安全适用性 | DFS60示例壳体／接头侧IP67、轴侧IP65；须满足接头条件 | TONiC标准读数头为IP40，接口另列IP20或IP30；不能统一按IP67安装。安全功能需另核具体型号及控制链，普通型号的MTTFᴅ条目不等于安全部件资格。[4][2][6] |
| 机械转速与电气速度上限 | 该DFS60机械运行转速≤9000min⁻¹，另核脉冲／频率条件 | 每转脉冲数越多，同一转速需要的输出频率越高；手册另有曲线。TONiC直线速度也随细分／接口时钟变化，不能把系列最高速度与最细分辨率同时当额定。[4][2] |
| 尺长、有效测量行程与编码范围 | RSLM20供货长度与实际测量长度分开确认 | 该尺图中无端限位时ML=L−10mm，配置10mm限位磁体时ML=L−25mm。绝对旋转方案还需分单圈位置和多圈范围，不能用物理尺长代替所有形式的编码范围。[3][5] |
| 轴径、法兰与安装几何 | 该DFS60为6mm实心轴；开放式光栅核读数头间隙和姿态 | SICK列径向80N、轴向40N允许轴载，仅限该型号。TONiC T1x1x示例读数间隙2.1±0.15mm，还有限定俯仰、偏摆及滚转；轴孔配合不能代替光栅读数头对准。[4][2] |
| 材料与热膨胀 | RSLM尺为硬化马氏体不锈钢；热行为需与基体一起评估 | RSLM20在20°C列10.1±0.2µm/m/°C；同手册REL系列为另一种低膨胀材料。粘接、基准点与夹装方式影响安装边界，不把不锈钢名称直接等同低膨胀或整机热补偿。[3][2] |
| 质量及移动附件负担 | TONiC手册示例：读数头10g，Ti／TD接口100g，标准线26g/m | 分别说明尺、接口、线缆与安装件装在固定侧还是移动侧。部件质量不同于整轴移动载荷，也不是带轴旋转件惯量；需按实际配置和布线核对。[2][4] |
1nm输出步距有对应的速度条件
RSLM20的20µm栅距，经读数头和外部接口处理后可得到更细的数字输出。标尺在20°C、≤1m时的准确度仍列±1.5µm，而不是±1nm；读数头的细分误差、安装及整轴控制还应分别考虑。输出位数更多可以让控制器看到更小步距，但不会自动消除这些误差。[3][1][7]
2026年TONiC安装手册给出了分辨率、接口时钟与允许速度的组合表。下列同为50MHz时钟选项的例子说明，1nm和10m/s不能从系列宣传页两头拼成一个工作点。接收器应按实际接口要求配置，不能只用理想的计数频率乘步距反推允许速度；Renishaw说明表内还考虑时序、驱动、线缆、细分误差和抖动余量。[2][1]
左右滑动查看完整表格 →
用每转脉冲和目标转速，检查接收端是否跟得上
SICK DFS60B-S1CA04096列4096脉冲／转、A/B及互补信号与零位信号。若接收器按A、B两路的上升和下降沿进行四倍计数，则每转为4096×4=16384计数，名义步距为360°÷16384≈0.02197°。这是按计数方式算出的步距；该型号误差限另列±0.05°，不能将四倍计数称为四倍准确度。[4][1]
以6000转／分钟为接收预算示例：A／B通道的周期频率为4096×6000÷60=409600Hz，即409.6kHz；四倍计数率则为1638400计数／秒。接收卡标的通道频率和计数率可能不是同一种口径，需要核其文件。此算例只计算信号需求，不单独批准该转速；还要满足编码器频率、轴载、温度、线缆及接收端条件。[4]
同一数据表第2页明确该订货号供电10～32V、输出TTL／RS-422，而第6页通用信号表还列其他组合。因此既要读订货号规格，也要看通用图适用条件。更换编码器时应一并核脉冲数、旋向、零位、接头针脚、供电与输出，不凭“M23插头相同”直接替换。[4]
断电后的位置可读，还要与机器坐标对应
Renishaw将增量式定义为相对前一位置报告变化，通常需已知基准；绝对式可在其编码范围内直接取得位置。HEIDENHAIN进一步区分单圈、多圈、带齿轮或电池缓冲的计圈方式，并指出增量编码器的相对计数从上电零值开始，读取参考标记后才能得到相应绝对位置。不能只写“绝对式”就省略多圈范围、缓冲方式和控制器数据处理。[1][5]
机床或多轴定位平台还需把编码器位置与各轴机械基准、传动比、坐标偏置及控制设置对应。EnDat的datum shift功能可将编码器基准与应用基准匹配，这说明直接读到位置和机器坐标已经正确是两个核对项目。换件、断电、丢失参考或报警后的恢复方式应写进设备调试与验收文件。[5][7]
RSLM系列参考标记和端限位不是同一个信号：资料分别规定位置、重复性和选件。TONiC手册还说明某些报警可能带来轴位置错误，需要重新建立基准。不能把“限位触发”当作精密回零，也不能只清除报警而不确认坐标状态。[3][2]
先检查全行程信号与机械安装，再判断是否需要换件
间歇跳数、漂移或丢失信号时，应保存运动方向、速度、所在位置及报警／诊断信息，检查安装、光学窗口污染、线缆连接和屏蔽。TONiC手册要求支架有足够刚度，并在全行程优化读数头信号；其不同LED状态分别涉及信号幅度、参考标记、超速等，不能将所有红灯都解释为同一种故障。清洁、校准及恢复按具体手册执行。[2]
带轴编码器出现摩擦声、振动或温升，应核轴对准、连接件及允许载荷，开放式读数头则重点核相对安装几何。Renishaw旋转测量白皮书说明轴承游移、偏心、联接与安装会进入误差预算；换一只高分辨率编码器不能自行消除机械误差。不要对没有用户维护轴承的结构套用加油或预紧操作。[7][4][2]
安全选型必须另查身份。SICK该型号数据表即使列MTTFᴅ=300年，脚注仍明确它是普通产品、并非机械指令定义的安全部件；该统计参数也不是实际使用寿命承诺。HEIDENHAIN的安全应用说明要求相应控制器评价和处理位置数据及错误位。需要安全位置／速度功能时，应核具体安全型号、控制架构和集成文件，不能用普通反馈信号代替整条安全链。[4][6]
关联的应用系统与部件
以下入口来自产品关系，用于继续查阅；具体机型的装配和兼容性仍需对应型号资料。
应用系统
关联部件
资料来源与适用范围
核对日期：2026-10-15。标准公开摘要支持其范围；具体尺寸、公差和验收要求须按约定标准全文及图纸执行。
- Renishaw：Optical encoders frequently asked questions模拟／数字、正交输出、绝对／增量、准确度／分辨率／重复性及实际最高速度；引用对应问答内容，不将理想时钟计算当可达速度。
- Renishaw：TONiC T1x1x RELM20／RSLM20安装手册，M-9653-9225-06-A，2026-01第9–11页环境与几何、第30–32页安装／诊断／校准、第35–39页输出／速度／屏蔽及第47–49页规格；部件、接口与速度组合分别适用，不把UHV烘烤当运行条件。
- Renishaw：RSLM20不锈钢直线标尺，L-9517-9305-09-A，2025-01栅距、20°C的分段准确度、材料、参考标记／限位、尺长与有效行程；1nm为兼容系统输出，不是标尺或整机准确度。
- SICK：DFS60B-S1CA04096，订货号1037224，数据表2026-08-18第2–6页型号规格、温度脚注、壳体／轴侧防护、机械与电气条件、接线及波形。通用信号页不能覆盖订货号供电；MTTFᴅ脚注明确非安全部件。
- HEIDENHAIN：EnDat 2.2 encoder characteristics不同编码器类型、位宽、计算时间、报警／诊断、基准偏移、单圈／多圈及电池缓冲；接口总览不能代替型号规格。
- HEIDENHAIN：EnDat 2 functional safety安全型号的位置／错误信息、Master Safe／Basic与相应控制器职责；不是给普通编码器授予安全资格或某个系统的完整认证。
- Renishaw：The accuracy of rotary encoders旋转位置测量、性能取舍及误差预算，轴承游移、偏心、联接与安装的影响；不把论文中的典型机械误差或简化计算当订单允差。