伺服電機(jī)是一種能夠根據(jù)控制信號(hào)所需求的位置、速度、加速度等參數(shù)來控制轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī),廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域。伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制依賴于角度測量,因此準(zhǔn)確的角度測量是伺服電機(jī)控制的關(guān)鍵。本文將詳細(xì)介紹伺服電機(jī)角度定義和角度測量方法。
一、伺服電機(jī)角度定義
1. 電機(jī)角度定義
電機(jī)的角度定義是指電機(jī)轉(zhuǎn)子相對(duì)于電機(jī)定子的位置,通常用弧度或度數(shù)表示。在伺服電機(jī)控制中,需要對(duì)電機(jī)的位置、速度、加速度等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制,因此準(zhǔn)確的角度定義非常重要。
2. 伺服電機(jī)角度定義
伺服電機(jī)的角度定義包括機(jī)械角度和電氣角度兩部分。機(jī)械角度是指電機(jī)輸出軸相對(duì)于電機(jī)殼體的角度,電氣角度是指電機(jī)轉(zhuǎn)子相對(duì)于電機(jī)定子的角度。
在伺服電機(jī)控制中,通常采用編碼器來測量電機(jī)的角度,編碼器既可以測量機(jī)械角度,也可以測量電氣角度。其中,絕對(duì)編碼器可以直接輸出電機(jī)的角度值,而增量編碼器需要通過計(jì)算得出電機(jī)的角度值。
二、伺服電機(jī)角度測量方法
1. 絕對(duì)編碼器測量方法
絕對(duì)編碼器可以直接輸出電機(jī)的角度值,通常采用磁性或光電技術(shù),具有高精度和高分辨率等特點(diǎn)。常用的絕對(duì)編碼器包括單圓盤編碼器、雙圓盤編碼器和多圓盤編碼器等。
單圓盤編碼器是一種只有一個(gè)光電讀頭和一個(gè)圓盤的編碼器,圓盤上有一定數(shù)量的光透和光阻帶,讀頭通過讀取這些帶的變化來測量角度。雙圓盤編碼器和多圓盤編碼器則是在單圓盤編碼器的基礎(chǔ)上增加了更多的圓盤和讀頭,可以實(shí)現(xiàn)更高的分辨率和精度。
2. 增量編碼器測量方法
增量編碼器需要通過計(jì)算才能得出電機(jī)的角度值,通常采用光電或磁性技術(shù),具有較低的成本和較高的可靠性。常用的增量編碼器包括光電編碼器和磁性編碼器等。
光電編碼器是一種以光透和光阻帶為基本單元的編碼器,通過讀取光電讀頭感應(yīng)到的光電信號(hào)來計(jì)算電機(jī)的角度值。磁性編碼器是一種以磁性條紋為基本單元的編碼器,通過讀取磁性傳感器感應(yīng)到的磁信號(hào)來計(jì)算電機(jī)的角度值。
伺服電機(jī)的角度測量是伺服電機(jī)控制的關(guān)鍵,準(zhǔn)確的角度定義和角度測量方法可以保證伺服電機(jī)的穩(wěn)定性和精度。本文介紹了伺服電機(jī)角度定義和角度測量方法,包括絕對(duì)編碼器測量方法和增量編碼器測量方法,希望可以為讀者提供有價(jià)值的信息。