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国家计量技术规范《光电轴角编码器校准规范》

（征求意见稿）

编制说明

《光电轴角编码器校准规范》制订工作组

国家计量技术规范《光电轴角编码器校准规范》

（征求意见稿）编制说明

一．任务来源

角编码器是目前普遍使用的角度计量器具，广泛应用于机械制造、医疗、航空航

天领域，其计量性能的保障工作对产品质量、精准治疗、飞行任务安全具有重要的基

础支撑作用。角编码器校准规范是保证产品计量性能的必要技术文件。

国外，美国、德国、日本均对角编码器的计量性能校准开展了深入的研究工作，

并已形成了包含精密校准装置和完备校准方法的角编码器计量性能保证体系。技术特

点表现在：1）采用全圆连续的标准角度发生与同步比较系统；2）规范了与产品生产

与应用者定义一致计量特性；3）详述了单项误差的分离方法可指导产品性能优化提

升。德国国家计量院（PTB）和日本国家计量院（NMIJ）于近年开展角编码器校准的

双边比对，基于其必威体育精装版的校准装置和校准方法，取得高符合性的结果，直接支持了两

国在国际计量局（BIPM）测量与校准能力（CMC）数据库备案的测量不确定达到0.003″，

为目前世界领先水平，对两国的机械制造、医疗、航空航天领域产品关键、基础参量

测量准确度提升和国际互认起到了关键支撑作用。

国内，现行的JJF1115-2004《光电轴轴角度编码器校准规范》相对国外相关技术

规范已经明显落后，表现在：1）采用的校准装置还是基于静态、离散的测量原理，无

法全面获取被测仪器信息；2）计量特性与产品生产与应用者定义不一致；3）未给出

校准结果误差分离的方法，难以有效指导产品优化。国内角编码生产厂家及用户均提

出了修订《光电轴轴角度编码器校准规范》的迫切需求。

根据国家市场监督管理总局国家计量技术规范制修订项目立项的通知，由中国计

量科学研究院、西安交通大学、浙江大学、内蒙古智能制造研究有限公司、陕西省计

量科学研究院负责修订光电轴角编码器校准规范。根据计划任务书的安排，将于2024

年12月开始面向全国征求意见。

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二．编制规范主要参考的文件和依据

JJF-2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001-2011《通用计量术语及定义》

和JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本规范制订工作的基础

性系列规范。主要内容和计量特性参考了下列文件：JJG2057《平面角计量器具》、JB/T

9942《光电轴角编码器》、JJF1210《低速转台校准规范》。

三．规范的主要内容及关键技术

1.规范的主要内容

内容符合JJF1071-2010的要求，包含有引言、范围、引用文件、术语和计量单

位、概述、计量特性、校准条件和校准方法等主要元素，同时还包括校准证书的格式

和测量不确定度的评定示例共2个附录。

2.规范的关键技术：

2.1校准设备

校准设备为标准转台，量值可溯源至国家线角度基准装置。

2.2校准参数

光学陀螺测角仪有：角位置测量误差、角位置测量重复性、栅线误差、细分误差

四个计量参数。

其中，栅线误差（gratingerror）为：角度编码器器测量过程中，发生在圆光栅的

栅线上，光栅摩尔条纹整周期计数，由于光栅线分布不均匀，引起的角位置测量误差；

细分误差（interpolationerrro）为：角度编码器测量过程中，发生在圆光栅的栅线间，

单个光栅莫尔条纹周期内，由于细分质量不完美，引起的角位置测量误差。

2.3校准方法

校准系统组成如图所示。

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