很多激光器只能基于內(nèi)部時(shí)鐘信號觸發(fā)脈沖輸出。這類激光器不能通過一個(gè)外部信號（比如Aerotech的位置同步輸出PSO功能）異步觸發(fā)。針對這類激光器的一種解決方法是把PSO輸出脈沖設(shè)置成與激光器時(shí)鐘信號的脈寬相同，從而保證PSO輸出在激光器輸入采樣周期內(nèi)是有效的（通常在時(shí)鐘的上升沿或下降沿）。然而在實(shí)際應(yīng)用中，基于用于同步時(shí)鐘的裝置的容許范圍，PSO頻率和激光器時(shí)鐘是會(huì)變化的。當(dāng)PSO輸出脈沖寬度比激光器時(shí)鐘周期短時(shí)，這種變化會(huì)導(dǎo)致脈沖丟失。或者當(dāng)PSO輸出脈沖寬度比激光器時(shí)鐘周期長時(shí)，會(huì)導(dǎo)致輸出多余的脈沖。

為了解決這個(gè)問題，Aerotech控制器增加了PSO輸出脈沖同步激光器時(shí)鐘信號的功能。目前Ndrive HPe和Ndrive HLe產(chǎn)品已經(jīng)支持這個(gè)功能，Nmark CLS在4.06版本后也將支持這個(gè)功能。對于Ndrive HPe和Ndrive HLe，激光器時(shí)鐘信號接到輔助編碼器的RS-422差分SIN+/SIN-接口。輔助編碼器需要通過將EncoderDivider參數(shù)設(shè)置成0來配制成輸入模式。Nmark CLS需要在Aerotech工廠預(yù)先設(shè)置好（工程特制）以支持激光器時(shí)鐘同步操作。未來這個(gè)功能會(huì)是產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)功能。對于Nmark CLS其輸入信號的5V TTL兼容的。

開啟激光器時(shí)鐘同步功能的相關(guān)命令如下：

PSOOUTPUT 《Axis》 PULSE EXTSYNC

PSOPULSE 《Axis》 TIME 《TotalTime》， 《OnTime》 DELAY 《DelayTime》

PSOOUTPUT EXTSYNC命令用于開啟外部時(shí)鐘輸入模式。PSOPULSE DELAY參數(shù)用于指定輸出脈沖相對于激光器時(shí)鐘信號上升沿的同步延時(shí)時(shí)間。PSOPULSE DELAY是一個(gè)可選參數(shù)，可以設(shè)置成0。

由于PSO輸出信號會(huì)延時(shí)直到激光器時(shí)鐘的下一個(gè)上升沿觸發(fā)，這會(huì)導(dǎo)致光斑位置精度降低。精度降低的程度與軸的運(yùn)動(dòng)速度乘以激光器時(shí)鐘周期與PSOPULSE DELAY之和成正比。例如，假設(shè)運(yùn)動(dòng)速度是100mm/s，時(shí)鐘頻率是200kHz，DelayTime為2.5us，那么最大的脈沖位置誤差可以計(jì)算如下：

100mm/s*（1/200000+0.0000025） = 100mm/s*（0.0000075） = 0.75um

脈沖位置精度在以DelayTime定義的最小值和以DelayTime加上時(shí)鐘周期之和計(jì)算的最大值之間變化（如圖1所示）：

圖1：PSO輸出脈沖同步時(shí)鐘信號時(shí)序（考慮DelayTime影響情況下）

如需輸出多個(gè)脈沖，可以通過增加PSOPULSE ONTIME值以覆蓋多個(gè)激光器時(shí)鐘周期。

圖2是Ndrive HPe和Nmark CLS產(chǎn)品與激光器之間的接線示意圖。

總結(jié)

通過使用PSOOUTPUTEXTSYNC命令可以將Ndrive HLe，Ndrive HPe和Nmark CLS的PSO輸出與外部時(shí)鐘源同步。用戶需要了解激光器輸出延時(shí)會(huì)導(dǎo)致目標(biāo)觸發(fā)位置與實(shí)際光斑位置的精度誤差。最后，激光器時(shí)鐘信號可能需要經(jīng)過一定處理以支持輸入接口的電氣規(guī)格（NdriveHPe/HLe是RS-422，Nmark CLS是5V TTL）。

編輯：hfy