家用自動升降臺可自動上升到jingque位置;
激光切割機床在切割物料時能做到不差毫厘;
我們轉動qiche方向盤時,車輪輕松達到jingque的轉彎角度;
……
在我們生活中,這些理所當然的場景,都是靠電機在背后默默輸出動力!而電機準確判斷出動力角度及速度還要歸功于傳感器——
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電機的jingque控制離不開編碼器的反饋。接下來我們就給大家補充一些編碼器的知識,同時也分享關于磁性編碼器的一個應用案例。傳感器的種類有很多種,比如測量溫度,濕度,光照等,在工控領域,我們通常把測量機械運動,如角度、速度、位置等信息的傳感器稱為編碼器。編碼器好比人的眼睛,通過不同的方式jingque的測試電機的角位移和旋轉位置等數據,然后告知總指揮官大腦——控制器,通過解析編碼器返回的數據,再次給電機發出控制指令,從而形成閉環讓電機達到精準的控制。
根據編碼器的工作方式,我們把編碼器分成三大類:光電編碼器、旋轉變壓器、磁編碼器。
光電編碼器,顧名思義就是通過光電轉換將輸出軸上的機械幾何位移量轉換成脈沖或數字量。光電編碼器的輸出通常是三根信號線,其中A\B線是相差90°的正交脈沖,可以盤點電機旋轉方向,Z線輸出轉速的脈沖信號。
旋轉變壓器,與普通變壓器類似,旋轉變壓器的一次側繞組作為激磁繞組,運行時通入激磁信號;二次側作為信號繞組,運行時通過和激磁繞組互感產生信號,并隨著相對旋轉,輸出兩相包含轉子位置信息的正余、弦信號,通過jiema軟硬件進行jiema后獲取位置角。
磁編碼器,采用磁電設計,由磁感應器件的磁場變化來產生或提供電機的位置和速度。磁性編碼器內部的磁敏元件是重要組成部分,他們的電阻會因為外加磁場的變換增加或減少。電阻的變換量稱為磁阻,這種發生變化的現象為磁阻效應。磁敏元件的靈敏度非常高,所以磁編碼器輸出十分的精準。
三種編碼器對比:
與光編和旋轉變壓器相比,磁編碼器因為其所需器件數量少、結構簡單、安裝方便,又抗震、耐腐蝕等,出現在很多控制應用中,比如伺服數控機床、無人機、手持云臺、機器人、機械手臂中會出現磁編碼器的身影。除此之外,在qiche應用中,磁編碼器也是處處可見。典型編碼器之磁編碼器的工作原理
?進一步給大家普及下磁編碼器的工作原理:
磁編碼器的信號處理部分是通過軟、硬件技術從磁敏元件輸出的正余弦信號中提取出高精度的轉角位置信息。
硬件部分負責對傳感器的兩相輸出正交信號進行放大、調理、變換,使得硬件處理后的信號能夠適用于微處理器的采樣和軟件處理,而軟件部分則是通過對采樣數據的jiema運算和誤差校正,從采集的兩相正交信號數據中獲取優化后的角度位置信息,并以增量式編碼或數字式通信的方式輸出角度位置信息,從而實現磁編碼器的整體結構設計。
? 常用(位置)磁編碼器:它不受惡劣環境因素的干擾,可一直保持自身的高精度輸出。所以越來越多的高精度場合使用了磁編碼器。
磁編碼器內部磁敏元件的磁阻效應通常分為以下幾類:
AMR(各向異性磁阻效應):鐵磁材料的電阻率隨自身磁化強度和電流方向夾角改變而變化。
GMR(巨磁阻效應):巨磁阻效應是指磁性材料的電阻率在有外磁場作用時較之無外磁場作用時存在巨大變化的現象。巨磁阻產生于層狀的磁性薄膜結構,晚于AMR出現,但是靈敏度比較高,是應用Zui廣泛的。
TMR(穿隧磁阻效應):利用磁性多層膜材料的磁道電阻效應對磁場進行感性,比ARM和GMR具有更大的電阻變化率,是目前Zui新的磁阻效應,相應的磁編碼器輸出靈敏度是Zui高的
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