0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

数模转换器如何帮助激光打标系统提高精度

星星科技指导员 来源:TI 作者:Gavin Bakshi 2023-03-24 10:08 次阅读

即使销售了成百上千甚至上百万个产品,许多公司也会在他们售出的每一个产品上单独刻印自己的商标。商标的打标和商标的蚀刻是由激光打标机来完成的,这个过程需要非常高的精度。随着技术的进步,为了进行更精细的打标,这些系统的设计者面临着使激光打标机更加精确的压力。

使用高强度、低功率激光的激光打标机能在手机、手工工具、印刷电路板(PCB)等任何东西上蚀刻出非常精确的设计。为了达到所需的输出,需要借助一个精确的数模转换器DAC)非常小心地引导激光器。

那么DAC是如何控制激光的呢?DAC负责提供非常精确的输出电压,该电压将被用作电机模拟输入。DAC的每个特定模拟输入代码都与特定的电机位置有关。此电机负责移动镜子,该镜子可在x、y或z平面上重新放置,以引导和反射激光,并将其确定在终端设备上,以改变终端设备的材料表面并蚀刻商标、文本或条形码。参见图2。

poYBAGQdBgCAa7qFAAB-YVyJuYg894.png

图2:TI的DAC11001A为模拟电机控制环路提供输出

随着需要蚀刻的产品越来越小(如PCB和一些消费品),激光打标系统的精度必须提高。TI的DAC11001A和DAC91001分别具有20位和18位分辨率。分辨率作为一项重要参数,会转换为DAC输出可用的电压阶跃数量。例如,18位分辨率有262,144个唯一代码(见表1),允许从多个电机位置控制激光。20位的DAC具有1,048,576个唯一代码,提供了更细的粒度和更高的精度。

pYYBAGQdBgGAIyWoAAD3r1ZqVPg181.png

表1:DAC分辨率转换为代码数的计算(16到20位)

利用20位DAC性能的激光打标系统还有哪些优势?如果电机的全转等于1弧度,你需要什么样的步长?相较于约1弧度的满量程范围,现有系统的分辨率为10微弧度。在理想情况下,这等同于18位的分辨率,但由于存在系统级的非线性,许多设计人员希望达到20位的分辨率。此时,DAC11001A可以通过提供将近四倍数量的输出代码,并通过扩展对电机进行更精细的控制。

另一个需要考虑的问题是电机振动。激光打标系统中的任何故障都会对最终蚀刻产生不利影响。由于控制环路具有多级传递函数,此类系统对电机残余振动非常敏感。从选择低振动电机到使用复杂控制系统逻辑,设计人员使用各种复杂的技术以优化性能。造成电机振动的一个关键因素是DAC由于输入代码到代码变化而产生的尖峰脉冲。DAC11001A和DAC91001具有非常低的1nV-s代码到代码、与代码无关的尖峰脉冲输出。这是通过集成跟踪保持电路实现的,该电路将DAC的输出与内部梯形电阻网络固有的代码变化引起的尖峰脉冲隔离。

正如我们所见,激光打标机必须处理许多变量以获得更高精度。DAC在解决这一问题中起着关键的作用,可以使设计人员的工作更加容易。具有更高的分辨率的创新解决方案可以提高精度、获得更好的防错性,这在激光打标系统设计中非常重要。

审核编辑:郭婷

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 激光器
    +关注

    关注

    17

    文章

    2483

    浏览量

    60241
  • dac
    dac
    +关注

    关注

    43

    文章

    2268

    浏览量

    190821
  • PCB
    PCB
    +关注

    关注

    1

    文章

    1777

    浏览量

    13204
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    高精度数模转换器TQ6124芯片的性能特点、结构与应用分析

    TQ6124是一种高速高精度数模转换器芯片。它具有14位数据位并采用分段结构将数据位分成最高4位、中间3位和最低7位。TQ6124可对各段的数据采用不同的数模转换方法,其内部集成有
    发表于 08-11 14:51 2574次阅读
    <b class='flag-5'>高精度数模转换器</b>TQ6124芯片的性能特点、结构与应用分析

    数模转换器高精度

    作者:Kevin Duke我们的 DAC 基础知识系列文章现已涵盖大量的技术信息,从简单的理想数模转换器 (DAC) 到减少干扰等复杂问题,应有尽有。在本系列的最后一篇文章中,我们将讨论总体未调整
    发表于 09-13 14:46

    DAC帮助激光系统提高精度的方法

    DAC如何帮助激光系统提高精度
    发表于 01-15 07:02

    数模转换器是什么

    数模转换器,又称D/A转换器,简称DAC,它是把数字量转变成模拟的器件。D/A转换器基本上由4个部分组成,即权电阻网络、运算放大器、基准电源和模拟开关。模数转换器中一般都要用到
    发表于 07-26 06:44

    数模转换器帮助激光系统提高精度的方法

    个精确的数模转换器(DAC)非常小心地引导激光器。图1:激光切割机那么DAC是如何控制激光的呢?DAC负责提供非常精确的输出电压,该电压将被用作电机的模拟输入。DAC的每个特定模拟输入
    发表于 11-08 07:45

    ADI推出AD5791高精度20位数模转换器

    ADI推出AD5791高精度20位数模转换器 业界最精确的 ADI 公司单片数模转换器实现了突破性的精度水平,可以为放射科医生检查早期疾病提供特别清晰的
    发表于 03-17 11:00 1822次阅读

    选择高精度数模转换器

    在本文中我们将对高精度数模转换器的选择和使用过程中所涉及的问题进行研究。DAC 的架构对于DAC 的技术规格及其对电路板设计师的要求均有影响。为了实现最佳性能,需要谨慎地考虑
    发表于 06-28 09:46 1201次阅读

    高精度数模转换器AD420及其与MSP430的接口技术

    高精度数模转换器AD420及其与MSP430的接口技术
    发表于 02-17 10:32 29次下载

    数模转换器

    数模转换器
    发表于 10-25 08:46 16次下载
    <b class='flag-5'>数模转换器</b>

    数模转换器的速度极限_数模转换器工作原理

    本文首先介绍了数模转换器的概念与结构,其次阐述了数模转换器工作原理与数模转换器的速度极限,最后介绍了数模转换器两个应用实例。
    发表于 04-20 11:18 6701次阅读
    <b class='flag-5'>数模转换器</b>的速度极限_<b class='flag-5'>数模转换器</b>工作原理

    如何用SPICE来仿真高精度数模转换器?

    本文主要介绍了用SPICE来仿真高精度数模转换器,另外还对高精度数模转换器(DAC)测试静态测试方法进行了详细介绍。
    的头像 发表于 04-20 14:23 9392次阅读
    如何用SPICE来仿真<b class='flag-5'>高精度数模转换器</b>?

    数模转换器如何助力激光系统提高精度

    。 使用高强度、低功率激光激光打标机(图1)能在手机、手工工具、印刷电路板(PCB)等任何东西上蚀刻出非常精确的设计。为了达到所需的输出,需要借助一个精确的数模转换器(DAC)非常小心地引导
    的头像 发表于 01-20 11:07 1466次阅读
    <b class='flag-5'>数模转换器</b>如何助力<b class='flag-5'>激光</b><b class='flag-5'>打</b><b class='flag-5'>标</b><b class='flag-5'>系统</b><b class='flag-5'>提高精度</b>

    数模转换器如何帮助激光系统提高精度

    数模转换器如何帮助激光系统提高精度
    发表于 10-31 08:23 1次下载
    <b class='flag-5'>数模转换器</b>如何<b class='flag-5'>帮助</b><b class='flag-5'>激光</b><b class='flag-5'>打</b><b class='flag-5'>标</b><b class='flag-5'>系统</b><b class='flag-5'>提高精度</b>

    高速数模转换器求和模块如何帮助

    高速数模转换器求和模块如何帮助
    发表于 11-07 08:07 0次下载
    高速<b class='flag-5'>数模转换器</b>求和模块如何<b class='flag-5'>帮助</b>您

    基于LTC2757的高精度数模转换器电路设计

    电子发烧友网站提供《基于LTC2757的高精度数模转换器电路设计.pdf》资料免费下载
    发表于 11-08 09:28 0次下载
    基于LTC2757的<b class='flag-5'>高精度数模转换器</b>电路设计