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闭环电机控制旋转分解器及编码器介绍模拟电

发布时间:2020-07-02 12:08:54

闭环电机控制:旋转分解器及编码器介绍 - 模拟电子技术 - 电子工程

总之,分解器是一款非常稳定的控制系统位置传感器,不仅支持高精度,而且还可提供很长的使用寿命。分解器的缺点是其最大旋转速度。由于分解器信号频率通常小于 5kHz,因此电机速度需要小于5,000 转每分钟。

编码器

与分解器的情况类似,在讨论信号链实施方案之前,首先要了解编码器的物理及信号输出特性。编码器通常有两种:线性与旋转。线性编码器用于只按一个维度或方向运动的方案,可将线性位置转换为电子信号,通常与致动器配合使用。旋转编码器用于围绕轴心运动的方案,可将旋转位置或角度转化为电子信号。由于旋转编码器与电机一起使用(电机围绕轴心-旋转),因此本文不涉及线性编码器。

要理解旋转编码器的原理,首先要考虑基本的光学旋转编码器。光学编码器具有支持特定模式的磁盘,安装在电机轴上。磁盘上的模式既可阻止光,也可允许光通过。因此,还需要使用一个发光发送器和一个光电接收器。接收器的信号输出能够与电机的旋转位置相关联。

常见的旋转编码器有三种:绝对位置值、增量 TTL 信号以及增量正弦信号。对于绝对位置值旋转编码器而言,磁盘上的模式可根据其位置分成非常具体的模式。例如,如果绝对位置编码器具有 3 位输出,那么它就将具有平均分布的八个不同模式(图 4)。这是在磁盘上而且是平均分布的,因此每个模式的间距是360°/8 = 45°。现在,对于3 位绝对位置值旋转编码器而言,可以判断 45°范围内的旋转电机位置。


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