伺服電機編碼器基礎簡介
發布時間:2023-03-17 來源:Arrow 責任編輯:wenwei
【導讀】伺si服fu電dian機ji編bian碼ma器qi是shi安an裝zhuang在zai伺si服fu電dian機ji上shang用yong來lai測ce量liang磁ci極ji位wei置zhi和he伺si服fu電dian機ji轉zhuan角jiao及ji轉zhuan速su的de一yi種zhong傳chuan感gan器qi,從cong物wu理li介jie質zhi的de不bu同tong來lai分fen,伺si服fu電dian機ji編bian碼ma器qi可ke以yi分fen為wei光guang電dian編bian碼ma器qi和he磁ci電dian編bian碼ma器qi,另ling外wai旋xuan轉zhuan變bian壓ya器qi也ye算suan一yi種zhong特te殊shu的de伺si服fu編bian碼ma器qi,市shi場chang上shang使shi用yong的de基ji本ben上shang是shi光guang電dian編bian碼ma器qi,不bu過guo磁ci電dian編bian碼ma器qi作zuo為wei後hou起qi之zhi秀xiu,有you可ke靠kao,價jia格ge便bian宜yi,抗kang汙wu染ran等deng特te點dian,有you趕gan超chao光guang電dian編bian碼ma器qi的de趨qu勢shi。
編碼器類型非常多,最常用的是絕對值編碼器、增zeng量liang編bian碼ma器qi和he旋xuan轉zhuan變bian壓ya器qi,還hai有you一yi些xie更geng高gao的de通tong訊xun編bian碼ma器qi。對dui於yu伺si服fu來lai講jiang,要yao想xiang獲huo得de非fei常chang高gao的de性xing能neng和he精jing度du,必bi須xu提ti高gao編bian碼ma器qi的de分fen辨bian率lv,常chang用yong的de伺si服fu編bian碼ma器qi2000-2500線(脈衝數/轉),但線數越高,編碼器價格就越貴,所以必須了解控製係統的要求,以選擇最合適的編碼器。
對於增量性編碼器,最為常用,但最大的問題是:掉電位置丟失,所以要保持掉電位置,可以采用絕對值編碼器;如果機械振動大,則選用光電編碼器就不合適了,這是需采用旋轉變壓器或者磁性編碼器。
編碼器示意圖
伺服電機和編碼器的關係
伺服驅動器和編碼器是構成伺服係統的兩個必要組成部分,伺服驅動器控製部分通過讀取編碼器獲得:轉子速度,轉子位置和機械位置,可以完成:
● 伺服電機的速度控製
● 伺服電機的轉矩控製
● 機械位置同步跟蹤(多個傳動點)
● 定點停車
伺服電機和編碼器的關係圖
光編碼器特點和應用要點
光學編碼器一直都是運動控製應用市場的熱門選擇。它由LED光源(通常是紅外光源)和(he)光(guang)電(dian)探(tan)測(ce)器(qi)組(zu)成(cheng),二(er)者(zhe)分(fen)別(bie)位(wei)於(yu)編(bian)碼(ma)器(qi)碼(ma)盤(pan)兩(liang)側(ce)。碼(ma)盤(pan)由(you)塑(su)料(liao)或(huo)玻(bo)璃(li)製(zhi)成(cheng),上(shang)麵(mian)間(jian)隔(ge)排(pai)列(lie)著(zhe)一(yi)係(xi)列(lie)透(tou)光(guang)和(he)不(bu)透(tou)光(guang)的(de)線(xian)或(huo)槽(cao)。碼(ma)盤(pan)旋(xuan)轉(zhuan)時(shi),LED光路被碼盤上間隔排列的線或槽阻斷,從而產生兩路典型的方波A和B正交脈衝,可用於確定軸的旋轉和速度。
光guang編bian碼ma器qi靠kao旋xuan轉zhuan碼ma盤pan和he光guang收shou發fa器qi配pei合he工gong作zuo。它ta們men的de距ju離li非fei常chang近jin,但dan又you不bu能neng接jie觸chu。但dan是shi在zai振zhen動dong下xia和he結jie構gou的de間jian隙xi變bian大da的de情qing況kuang下xia,碼ma盤pan會hui和he光guang收shou發fa器qi碰peng撞zhuang。當dang光guang編bian碼ma器qi的de運yun動dong部bu件jian互hu相xiang撞zhuang擊ji後hou,它ta們men的de位wei置zhi就jiu發fa生sheng了le變bian化hua從cong而er導dao致zhi精jing度du降jiang低di。
guangbianmaqibixuzaiwuchendehuanjinglishengchan,renhefenchendiaozaimapanshang,guangbianmaqijiushixiaole。tongguoyangedemifeng,tongchangguangbianmaqiyaozaizhoucheng,waikehejiexianchumifeng。danshimifengfeichangrongyishouwenduyingxiang。youyuhuanjinghebianmaqizishendefare,dangwendugaoshibianmaqilimiandekongqiheshuiqibeipaichu,dangwendudishiwaijiedekongqiheshuiqiyoubeixiru。zhexieshuiqiningjiezaimapanshangzhijiedaozhiguangbianmaqideshixiao。
光編碼器示意圖
磁性編碼器的特點和適用場景
磁(ci)性(xing)編(bian)碼(ma)器(qi)的(de)結(jie)構(gou)與(yu)光(guang)學(xue)編(bian)碼(ma)器(qi)類(lei)似(si),但(dan)它(ta)利(li)用(yong)的(de)是(shi)磁(ci)場(chang),而(er)非(fei)光(guang)束(shu)。磁(ci)性(xing)編(bian)碼(ma)器(qi)使(shi)用(yong)磁(ci)性(xing)碼(ma)盤(pan)替(ti)代(dai)帶(dai)槽(cao)光(guang)電(dian)碼(ma)盤(pan),磁(ci)性(xing)碼(ma)盤(pan)上(shang)帶(dai)有(you)間(jian)隔(ge)排(pai)列(lie)的(de)磁(ci)極(ji),並(bing)在(zai)一(yi)列(lie)霍(huo)爾(er)效(xiao)應(ying)傳(chuan)感(gan)器(qi)或(huo)磁(ci)阻(zu)傳(chuan)感(gan)器(qi)上(shang)旋(xuan)轉(zhuan)。碼(ma)盤(pan)的(de)任(ren)何(he)轉(zhuan)動(dong)都(dou)會(hui)使(shi)這(zhe)些(xie)傳(chuan)感(gan)器(qi)產(chan)生(sheng)響(xiang)應(ying),而(er)產(chan)生(sheng)的(de)信(xin)號(hao)將(jiang)傳(chuan)輸(shu)至(zhi)信(xin)號(hao)調(tiao)理(li)前(qian)端(duan)電(dian)路(lu)以(yi)確(que)定(ding)軸(zhou)的(de)位(wei)置(zhi)。相(xiang)較(jiao)於(yu)光(guang)學(xue)編(bian)碼(ma)器(qi),磁(ci)性(xing)編(bian)碼(ma)器(qi)的(de)優(you)勢(shi)在(zai)於(yu)更(geng)耐(nai)用(yong)、抗振和抗衝擊。而且,在遇到灰塵、汙垢和油漬等汙染物的情況下,光學編碼器的性能會大打折扣,磁性編碼器卻不受影響,因此非常適合惡劣環境應用。
不過,電機(尤其是步進電機)產生的電磁幹擾會對磁性編碼器造成極大的影響,並且溫度變化也會使其產生位置漂移。此外,磁性編碼器的分辨率和精度相對較低。
另外,磁性編碼器響應速度較慢,不能勝任高速運動負載的位置反饋。因此,磁性編碼器適用於如下應用場景:
a. 定位精度要求不高的點對點往複定位,例如物料搬運,物料分揀,大型設備定位控製,一般機器人定位。
b. 速度波動要求不高的連續運轉,例如AGV車輪,輸送帶傳輸,變頻電機反饋。
c. 單向高速運行,例如電主軸。
d. 負載慣量比較小的運動控製場景。
e. 步進電機和無刷電機的反饋。
磁性編碼器示意圖
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