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伺服电机使用编码器监控位置的原理

作者:电机控制器、直驱电机、驱动电机一体机、电主轴来源:本站阅读次数:92【关闭本页

2021-01-30 10:24:04

伺服电机使用编码器监控位置的原理

做机械设备机构设计的都难免会碰到伺服电机的应用,可能我们在选伺服电机的过程中也没有考虑太多的内容,顶多计算一个扭距和功率,就把伺服电机给选出来了,有的专业一点的工程师定多,再选一个惯量匹配,结合伺服电机的生产厂家给的相关的参数。

对于伺服电机内部的结构,相信没有多少人会与研究它,但是你如果做更高级的案子,不可避免的会遇到信号反馈这个问题,伺服电机信号反馈怎么来实现的?原来他是靠内部的内置编码器来实现监控功能,我们下来就说一说编码器的原理。

编码器说起来是比较简单的一个东西,说它简单是因为它主要构成就是一个码盘和一个光纤,通俗一点就是:码盘相当于我们的钟表的表盘,上面有许许多多的刻度,刻度就像我们时钟上面的每一个表的数值的对应的定的指针,我们的时针,分针,秒针,可以代表光纤,我们这里就拿秒针来对应吧。

编码器就相当于是我们马达的主轴连接到这个表盘的秒针上面,每一个速速的刻度上面儿装一个光纤传感器,买个传感器感应的秒针,就说明电机转到了哪个位置,比如说12点的位置感应到子针了,说明他转了一圈儿,如果9:00的位置感应到两次,10:00感应的一次,说明这个电机转了一圈儿又3/4圈儿。

用上面的方法是比较好理解的,但是在实际生产中多有不便,因为我没有做太多的传感器,成本太高,每个传感器上又有线,绕过来绕过去的太复杂,再加上我们如果把码盘进行细分的话,那又要多少传感器?

为了解决以上的问题,所以我们把这个钟表的码盘反其道而行之,让电机的主轴和码盘连接,让码盘转动,让秒针作为传感器定止不动,都要我们在码盘上的刻度就可以不断细分,比方我们可以把一小时分成60分,60分再分成60秒,这样编码器的分辨率就提高了,精度自然也随之提高。

这时候有的人要问了,你编码器细分的太细了,刻度太多了,这个光纤能不能感应得到?这个我们可以利用减速机的原理,让大齿轮带小齿轮,最终电机只要转一度,码盘可以转60圈儿,事实上,编码去的确是这么做的。

这里要注意的是编码器长得有点像小电机,但是它是没有动力的,是一个从动的零部件,它上面那根电线不是通电的,而是用来输出信号的。


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