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如何選擇與調(diào)整旋轉(zhuǎn)編碼器呢？
發(fā)布時(shí)間：2023/9/6 瀏覽：395
博辰光電介紹如何選擇與調(diào)整旋轉(zhuǎn)編碼器呢？
為運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)選擇旋轉(zhuǎn)編碼器取決于許多因素，其中主要是應(yīng)用的精度要求，無論是位置和/或速度控制。在決定選擇哪個(gè)編碼器之前，請考慮最重要的因素，包括：定位精度；速度穩(wěn)定；可聞的噪音；電力流失；帶寬，決定驅(qū)動(dòng)器命令信號響應(yīng)定位精度僅取決于應(yīng)用要求。例如，旋轉(zhuǎn)變壓器大多數(shù)每轉(zhuǎn)一個(gè)信號周期。因此，位置分辨率非常有限，精度通常在±500“（弧秒）范圍內(nèi)，假設(shè)驅(qū)動(dòng)電子設(shè)備中的插補(bǔ)通常導(dǎo)致每轉(zhuǎn)總共16,384個(gè)位置。
另一方面許多旋轉(zhuǎn)編碼器中的感應(yīng)掃描系統(tǒng)將提供明顯更高的分辨率，通常在每轉(zhuǎn)32個(gè)信號周期的范圍內(nèi)，導(dǎo)致±280“的精度。在這種情況下，插值是編碼器內(nèi)部的，每轉(zhuǎn)產(chǎn)生131,072個(gè)位置。
光學(xué)旋轉(zhuǎn)編碼器基于非常精細(xì)的刻度，通常每轉(zhuǎn)2048個(gè)信號周期，因此內(nèi)部插值電子設(shè)備甚至可以實(shí)現(xiàn)更高的分辨率。這里的輸出分辨率為25位，每轉(zhuǎn)33,554,432絕對位置，精度范圍為±20“。
為確保平穩(wěn)的驅(qū)動(dòng)性能，編碼器必須在每次旋轉(zhuǎn)時(shí)提供大量測量步驟作為拼圖的第一部分。但是，工程師還必須注意編碼器信號的質(zhì)量。為了獲得高分辨率，必須對掃描信號進(jìn)行插值。掃描不充分，測量標(biāo)準(zhǔn)污染以及信號調(diào)節(jié)不足會(huì)導(dǎo)致信號偏離理想形狀。在插值期間，可能發(fā)生錯(cuò)誤，其周期性循環(huán)在一個(gè)信號周期內(nèi)。因此，一個(gè)信號周期內(nèi)的這些位置誤差也稱為“插值誤差”。對于高質(zhì)量編碼器，這些誤差通常是信號周期的1％到2％。
插值誤差對定位精度產(chǎn)生不利影響，并且還顯著降低了驅(qū)動(dòng)器的速度穩(wěn)定性和可聽噪聲行為。速度控制器根據(jù)誤差曲線計(jì)算用于制動(dòng)或加速驅(qū)動(dòng)器的額定電流。在低進(jìn)給速率下，進(jìn)給驅(qū)動(dòng)滯后于插補(bǔ)誤差。在增加的速度下，插值誤差的頻率也增加。由于電機(jī)只能跟隨控制帶寬內(nèi)的誤差，因此其對速度穩(wěn)定性行為的影響會(huì)隨著速度的增加而降低。然而，電動(dòng)機(jī)電流的擾動(dòng)繼續(xù)增加，這導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)器在高控制環(huán)路增益時(shí)產(chǎn)生噪聲。
更高的分辨率和精度還可以減少發(fā)熱和功率損耗方面的電機(jī)電流干擾。
帶寬（相對于命令響應(yīng)和控制可靠性）可以通過電機(jī)軸和編碼器軸之間的耦合的剛性以及耦合的固有頻率來限制。編碼器有資格在指定的加速范圍內(nèi)運(yùn)行。值通常為55至2,000Hz。但是，如果應(yīng)用或安裝不良導(dǎo)致長時(shí)間的共振，則會(huì)限制性能并可能損壞編碼器。
固有頻率取決于定子耦合設(shè)計(jì)。該頻率需要盡可能高以獲得最佳性能。關(guān)鍵是要確保編碼器的軸承和電機(jī)軸承盡可能接近完美對齊。電機(jī)軸和編碼器的匹配錐度確保了與中心線的完美對齊。
這種機(jī)械配置將使得保持扭矩比標(biāo)準(zhǔn)空心軸編碼器大約高4倍，該編碼器具有2個(gè)安裝的凸片定子聯(lián)軸器。這將延長編碼器的軸承壽命，并提供出色的固有頻率/加速性能。此外，此配置實(shí)際上將消除對驅(qū)動(dòng)器帶寬的任何限制。
長春博辰光電技術(shù)有限公司是以編碼器研發(fā)與生產(chǎn)制造為主營業(yè)務(wù)的技術(shù)型公司，主要產(chǎn)品為絕對式編碼器、增量式編碼器、磁電式編碼器、無磁編碼器、磁環(huán)編碼器、聯(lián)軸器等。
