11旋轉編碼器原理 精準控制電機的五類編碼器

2021-10-25 12:44:42 字數 1710 閱讀 5188

想要精準的控制電機,你一定會需要用到這樣乙個東西,因為它可以幫助你破譯飛速旋轉的電機。

光電編碼器應用了光電轉換原理,可以將輸出軸上的機械幾何位移量轉換成脈衝或數字量。這是目前應用最多的感測器,由於光電碼盤與電動機同軸,電動機旋轉時,碼盤(光柵盤)與電動機同速旋轉,反映當前電動機的轉速。

它主要由光源、碼盤、光學系統及電路4部分組成。那下面我們根據不同種類的光電編碼器進行說明。

圖1一、增量式編碼器

它可以將位移轉換成週期性的電訊號,再把這個電訊號轉變成計數脈衝,旋轉增量式編碼器以在轉動時輸出脈衝,通過計數裝置來知道其位置。並且位置是從零位標記開始計算的脈衝數量是確定的,當停電後,編碼器不能有任何的移動,再次上電工作時,編碼器輸出脈衝過程中,也不能有干擾而丟失脈衝,不然,計數裝置記憶的零點就會偏移。錯誤的結果很難發現,如不能準確定位參考點,則不能保證位置的準確性。所以每次操作都要先找參考點。但是這樣的編碼器它不受停電、干擾的影響。

圖2增量式編碼器可利用光電轉換原理輸出a、b和z三組方波脈衝;a、b兩組脈衝相位差90度,能夠判斷出電機的旋轉方向,而z相為每轉一圈輸出乙個脈衝,用於基準點定位。此編碼器原理構造簡單,機械平均,並且壽命可達幾萬小時,具有較強的抗干擾能力,可靠性高。但是是無法輸出軸轉動的絕對位置資訊。

二、絕對式編碼器

絕對式編碼器每乙個位置對應乙個確定的數字碼,因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關,而與測量的中間過程無關。其位置是由輸出**的讀數確定的。當電源斷開時,絕對型編碼器並不與實際的位置分離。重新上電時,位置讀數仍是當前的。

圖3絕對編碼器能夠直接進行數字量大的輸出,在碼盤上會有若干的碼道,碼道數就是二進位制位數。在每條碼道上都會由透光與不透光的扇形區域組成,通過採用光電感測器對訊號進行採集。在碼盤兩側分別設定有光源和光敏元件,這樣光敏元件則能夠根據是否接受到光訊號進行電平的轉換,輸出二進位制數。並且在不同位置輸出不同的數字碼。從而可以檢測絕對位置。但是解析度是由二進位制的位數來決定的,也就是說精度取決於位數。優點:可以直接讀出角度座標的絕對值,沒有累積誤差,電源切除後位置資訊不會丟失。編碼器的抗干擾特性、資料的可靠性大大提高了。

三、混合式絕對值編碼器

混合式絕對值編碼器,它輸出兩組資訊:一組資訊用於檢測磁極位置,帶有絕對資訊功能;另一組則完全同增量式編碼器的輸出資訊。

四、旋轉變壓器

旋轉變壓器簡稱旋變,是由經過特殊電磁設計的高效能矽鋼疊片和漆包線構成的,相比於採用光電技術的編碼器而言,具有耐熱,耐振。耐衝擊,耐油汙,甚至耐腐蝕等惡劣工作環境的適應能力。一對極(單速)的旋變可以視作一種單圈絕對式反饋系統,應用也最為廣泛。

五、正余弦伺服電機編碼器

可以不採用高頻率的通訊即可讓伺服驅動器獲得高精度的細分,這樣降低了硬體要求,同時由於有單圈角度訊號,可以讓伺服電機啟動平穩,啟動力矩大。

為了讓能能更好的測試電機的效能引數,無錫華芯晟科技與多家電機廠家合作,研發高效能產品,把能量的最大化,使電機的效率更多的被利用,造福社會。

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