数据测控技术解密伺服电机编码器原理与种类深度探究

在伺服电机的世界里,编码器扮演着至关重要的角色,它们不仅能够测量磁极位置和转角,还能提供转速数据。这些传感器可以根据物理介质的不同大致分为光电编码器、磁电编码器以及旋转变压器这三种类型。在市场上,光电编码器占据主导地位,但随着技术的进步,磁电编码器正逐渐崭露头角,其优点如可靠性高、价格亲民、抗污染能力强等,使其有望挑战传统领导者的地位。

伺服编码器与普通编码器在功能上相似,都可以提供绝对型或增量型信号。但是,伺服电机通常是同步类型,这意味着它们需要精确的初始位置信息才能实现高速启动。这就要求额外的信号来检测转子位置,如UVW增量信号。这种复杂性让人难以理解,加之一些制造商可能会掩盖某些信息,使得伺服电机编码器看起来有些神秘。

对于绝对值型编码器来说,它们拥有一个圆形刻线盘,每条道都是透明和不透明区域交替出现。当光源照射到不同的位置时,每个区域上的光敏元件会产生特定的电平信号,从而形成二进制数表示当前位置。

增量式编码器则采用了不同的原理,它通过每次规定单位角度后发送一次脉冲信号,即A相和B相输出分别为4周期延迟后的脉冲,而Z相则是一个单圈脉冲。当A相和B相同时上升或下降,可以进行2倍或4倍频处理,以获得更高精度的速度数据。此外,由于A和B两者之间有90度差异,可以通过比较确定正反方向,并且利用零位脉冲来设定参考点。

最后,不同材料(玻璃、金属塑料)构成的代码盘各有千秋,其中玻璃盘因其热稳定性好而广受欢迎;金属盘虽然耐用但精度有限;塑料盘以经济成本著称,但在其他方面略显不足。而分辨率,也就是每360度内可识别出的通或暗线数量,是衡量一个好的伺服驱动系统性能的一个关键指标,在5到10000之间变化。

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