伺服編碼器與普通編碼器在輸出信號(hào)上的不同有哪些？

發(fā)布時(shí)間：2019-3-25     瀏覽：1880

　　三晟編碼器為大家介紹伺服編碼器與普通編碼器在輸出信號(hào)上的不同：

　　一、傳感信號(hào)反饋。在同步伺服電機(jī)的啟動(dòng)時(shí)，電極啟動(dòng)位置由編碼器提供，對(duì)應(yīng)每組UVW繞組的位置反饋，以確定電機(jī)繞線組線圈驅(qū)動(dòng)電流相位。當(dāng)伺服控制需要加速、減速時(shí)，通過驅(qū)動(dòng)電流相位的提前量與滯后量，控制電機(jī)的加速與減速轉(zhuǎn)換，以達(dá)到對(duì)電機(jī)加速度正與反的控制。

　　應(yīng)對(duì)這樣的位置反饋要求，伺服編碼器換向信號(hào)組主要有以下三種形式：帶有UVW信號(hào)、一圈一個(gè)周期的正余弦的CD信號(hào)（模擬量單圈絕對(duì)值信號(hào)）、數(shù)字量單圈絕對(duì)值編碼器信號(hào)。

　　二、高分辨率輸出的信號(hào)組：電機(jī)轉(zhuǎn)速與加速平穩(wěn)性要求的傳感反饋，需要編碼器輸出的高分辨率信號(hào)組。在高速旋轉(zhuǎn)過程中，要求采樣周期盡可能短，而在很短的采樣周期內(nèi)可分辨讀取的變化量信號(hào)足夠多，才能得到精確的速度反饋信息。這就需要編碼器具有高分辨率以獲得單位時(shí)間內(nèi)更多的角度變化分辨，確定速度計(jì)算的精度。

　　伺服編碼器輸出的這組作為高分辨率的信號(hào)常見的也有以下幾種：

　　2500線方波脈沖信號(hào)——四倍頻

　　2048線AB相正余弦信號(hào)——細(xì)分

　　高位數(shù)的數(shù)字串行信號(hào)——17位、19位、22位、25位高分辨率等等。

　　三、電子標(biāo)簽與安全保護(hù)。編碼器在電機(jī)上安裝初始位置的寄存，便于每次電機(jī)啟動(dòng)。以及提供各種參數(shù)保存、校驗(yàn)碼、預(yù)設(shè)報(bào)警等等。如果選用絕對(duì)值編碼器，宜選用具有雙向數(shù)字化信號(hào)的接口，可實(shí)現(xiàn)電機(jī)安裝初始化時(shí)控制器向編碼器寫入電子標(biāo)簽并保存，例如電機(jī)轉(zhuǎn)子原點(diǎn)位置的坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)并該單電機(jī)永久性保存初始位置。

　　四、綜合特性：精度與輸出刷新周期。伺服電機(jī)的加速度、加加速度響應(yīng)及精度的傳感反饋的重要貢獻(xiàn)，也就是伺服的剛性.——這才是伺服編碼器綜合性能的核心要素。這需要編碼器在有高分辨率的同時(shí)還具有高精度，這個(gè)高精度包括角度位置的精度與輸出刷新周期、反饋時(shí)間與執(zhí)行到位時(shí)間差的時(shí)差高精度。

　　伺服的剛性：剛性一詞，原本出自于聯(lián)軸器，指聯(lián)軸器兩端輸入軸與輸出軸的聯(lián)結(jié)是剛性的還是柔性的，如果是剛性聯(lián)接，那么輸入軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，輸出軸在旋轉(zhuǎn)角度與時(shí)間響應(yīng)上沒有任何損失。而如果是柔性的聯(lián)接，由于有柔性彈性，在角度與時(shí)間響應(yīng)上會(huì)有損失，或振蕩。在伺服控制中，伺服剛性是指輸入伺服控制指令到系統(tǒng)輸出的速度與位置的執(zhí)行到位能力，尤其是在快速的變加速度中指令輸入與系統(tǒng)執(zhí)行輸出到位的響應(yīng)程度。

　　伺服剛性取決于編碼器的精度、輸出刷新率，到伺服電機(jī)的軸系精度、伺服運(yùn)算與輸出響應(yīng)，力矩與負(fù)載的變化、調(diào)制補(bǔ)償算法等等很多因素，由于伺服算法獲得信息的來源是編碼器信號(hào)的反饋，因此要做好伺服剛性首先就是要有合適的伺服編碼器性能與之匹配，這其中最主要的就是編碼器的精度與信號(hào)輸出刷新時(shí)間。

　　五、全閉環(huán)編碼器：直驅(qū)伺服電機(jī)（DD馬達(dá)）和直線驅(qū)動(dòng)電機(jī)無需減速機(jī)構(gòu)，直接輸出力矩與位置定位，其所配的編碼器為角度編碼器或直線光柵尺，它們是全閉環(huán)編碼器。需要經(jīng)過減速裝置的伺服電機(jī)，其所配的編碼器是半閉環(huán)編碼器，由于減速機(jī)構(gòu)的加工精度、安裝精度、齒隙、使用磨損、溫度環(huán)境帶來的變化，如需要有更高的精度，需要再配直線光柵尺，或者低速端加裝多圈絕對(duì)值編碼器，構(gòu)成全閉環(huán)（或類全閉環(huán)）編碼器。另外在多電機(jī)協(xié)調(diào)同步控制時(shí)，有各個(gè)電機(jī)全閉環(huán)編碼器的同步對(duì)比，才能夠確保操作同步的可靠性。

　　六、內(nèi)置電子多圈計(jì)數(shù)器功能：在加有減速機(jī)的半閉環(huán)情況下，為省去加裝全閉環(huán)編碼器，而利用伺服尾部編碼器的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)計(jì)數(shù)器和編碼器的角度位置，來推算出減速機(jī)輸出端（低速端）的定位位置。定位精度有限，受制于減速裝置精度、齒隙與環(huán)境溫度等，以及算法等等多重因素。

　　吉林省三晟傳感技術(shù)有限公司擁有20多個(gè)系列100多個(gè)品種的高品質(zhì)產(chǎn)品：光電增量編碼器、磁電增量編碼器，光電絕對(duì)式編碼器，磁電絕對(duì)式編碼器等。