伺服電機(jī)編碼器
在伺服系統(tǒng)中,伺服電機(jī)編碼器堪稱核心反饋元件。伺服電機(jī)編碼器用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、位置和轉(zhuǎn)向,并將這些信息反饋給控制器,形成閉環(huán)控制,確保電機(jī)精確執(zhí)行指令。伺服編碼器的作用主要是:位置反饋,能精準(zhǔn)測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)子的絕對(duì)或相對(duì)位置;速度反饋,通過(guò)計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)量,得出電機(jī)的轉(zhuǎn)速;方向檢測(cè),依據(jù)兩路具有 90° 相位差的脈沖信號(hào)(A/B相),準(zhǔn)確判斷電機(jī)轉(zhuǎn)向;閉環(huán)控制基礎(chǔ),為控制器提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),助力修正電機(jī)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的誤差。
伺服電機(jī)編碼器的性能對(duì)系統(tǒng)精度和穩(wěn)定性有著直接影響,在伺服電機(jī)選型時(shí),需綜合考慮應(yīng)用場(chǎng)景、環(huán)境條件以及成本要求。
伺服電機(jī)編碼器的類型多樣,主要有以下幾類:
增量式編碼器(Incremental Encoder):它的原理是輸出與旋轉(zhuǎn)角度成正比的脈沖信號(hào),一般包含A、B、Z相。其中,A、B相是兩路相位差90°的方波脈沖,用于計(jì)算位置和方向;Z相作為零位信號(hào),每轉(zhuǎn)一圈輸出一個(gè)脈沖,主要用于校準(zhǔn)原點(diǎn)。增量式編碼器特點(diǎn)為成本相對(duì)較低,結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。不過(guò),一旦斷電,位置信息就會(huì)丟失,每次上電后都需要回零操作,常見(jiàn)應(yīng)用于通用伺服系統(tǒng)以及速度控制場(chǎng)景。 絕對(duì)式編碼器(Absolute Encoder):它的原理是每個(gè)位置都對(duì)應(yīng)唯一的二進(jìn)制編碼,可直接輸出絕對(duì)位置值。其中,單圈絕對(duì)式編碼器記錄一圈(360°)內(nèi)的絕對(duì)位置;多圈絕對(duì)式編碼器則額外記錄轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的圈數(shù),通常借助齒輪或電子計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)。絕對(duì)式編碼器特點(diǎn)是斷電后位置信息不會(huì)丟失,無(wú)需重復(fù)校準(zhǔn)。具備高分辨率以及強(qiáng)抗干擾能力。廣泛應(yīng)用于高精度定位場(chǎng)景,如工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床等。 混合式編碼器:巧妙結(jié)合了增量式和絕對(duì)式編碼器的優(yōu)點(diǎn),既輸出增量脈沖,又能提供絕對(duì)位置信息。伺服電機(jī)編碼器的性能對(duì)系統(tǒng)精度和穩(wěn)定性有著直接影響,在伺服電機(jī)選型時(shí),需綜合考慮應(yīng)用場(chǎng)景、環(huán)境條件以及成本要求。
