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

為了解決這個問題，Aerotech控制器增加了PSO輸出脈沖同步激光器時鐘信號的功能。目前Ndrive HPe和Ndrive HLe產品已經支持這個功能，Nmark CLS在4.06版本后也將支持這個功能。對于Ndrive HPe和Ndrive HLe，激光器時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參數設置成0來配制成輸入模式。Nmark CLS需要在Aerotech工廠預先設置好（工程特制）以支持激光器時鐘同步操作。未來這個功能會是產品的標準功能。對于Nmark CLS其輸入信號的5V TTL兼容的。

開啟激光器時鐘同步功能的相關命令如下：

PSOOUTPUT <Axis> PULSE EXTSYNC

PSOPULSE <Axis> TIME <TotalTime>, <OnTime> DELAY <DelayTime>

PSOOUTPUT EXTSYNC命令用于開啟外部時鐘輸入模式。PSOPULSE DELAY參數用于指定輸出脈沖相對于激光器時鐘信號上升沿的同步延時時間。PSOPULSE DELAY是一個可選參數，可以設置成0。

由于PSO輸出信號會延時直到激光器時鐘的下一個上升沿觸發，這會導致光斑位置精度降低。精度降低的程度與軸的運動速度乘以激光器時鐘周期與PSOPULSE DELAY之和成正比。例如，假設運動速度是100mm/s，時鐘頻率是200kHz，DelayTime為2.5us，那么最大的脈沖位置誤差可以計算如下：

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加上時鐘周期之和計算的最大值之間變化（如圖1所示）：

圖1：PSO輸出脈沖同步時鐘信號時序（考慮DelayTime影響情況下）

如需輸出多個脈沖，可以通過增加PSOPULSE ONTIME值以覆蓋多個激光器時鐘周期。

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

總結

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