會(huì)員.png)
6
控制器與伺服反饋編碼器的工作原理:
在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化和電子設(shè)備中,，總線(xiàn)終端控制器（Bus Terminator）和伺服反饋編碼器（Servo Feedback Encoder）扮演著至關(guān)重要的角色,。它們分別負(fù)責(zé)維護(hù)信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和精確控制伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)。本文將詳細(xì)探討這兩種設(shè)備的工作原理及其在各自領(lǐng)域中的應(yīng)用,。
總線(xiàn)終端控制器的工作原理
總線(xiàn)終端控制器是一種用于終止總線(xiàn)信號(hào)的電路或組件,，它在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和其他電子設(shè)備中起到關(guān)鍵作用。總線(xiàn)通常是一根電纜,，用于連接多個(gè)設(shè)備以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和通信,。總線(xiàn)終端器的主要功能是消除總線(xiàn)上的反射信號(hào),，維護(hù)信號(hào)的完整性和穩(wěn)定性,。
功能與分類(lèi)
總線(xiàn)終端器的主要功能是匹配總線(xiàn)的阻抗，確保信號(hào)能夠正常傳輸,，并減少干擾和誤碼的發(fā)生,。根據(jù)總線(xiàn)類(lèi)型和工作原理的不同，總線(xiàn)終端器可以分為電阻終端器,、電容終端器和主動(dòng)終端器等,。
- **電阻終端器**：通過(guò)連接一個(gè)與總線(xiàn)阻抗匹配的電阻，將總線(xiàn)終止為其特定的阻抗值,，以吸收信號(hào)的反射和抑制噪聲,。
- **電容終端器**：使用電容組件來(lái)終止總線(xiàn)信號(hào)，能夠消除信號(hào)的高頻噪聲和干擾,，適用于高速總線(xiàn)和信號(hào)頻率較高的場(chǎng)景,。
- **主動(dòng)終端器**：集成了電路和控制邏輯，能夠根據(jù)總線(xiàn)的工作狀態(tài)自動(dòng)調(diào)整阻抗,，以保持信號(hào)的穩(wěn)定性，具有較高的精度和可靠性,。
常見(jiàn)錯(cuò)誤與解決方案
總線(xiàn)終端器在使用過(guò)程中可能會(huì)遇到一些常見(jiàn)問(wèn)題,，如缺失終端器、阻抗不匹配,、錯(cuò)誤安裝位置和終端器損壞或老化等,。這些問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致信號(hào)質(zhì)量下降，影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院退俾?。因此,，確保每個(gè)總線(xiàn)末端都正確安裝了終端器，且終端器的阻抗與總線(xiàn)相匹配,，是避免這些問(wèn)題的關(guān)鍵,。
伺服反饋編碼器的工作原理
伺服反饋編碼器是用于測(cè)量伺服電機(jī)磁極位置、轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)速的一種傳感器,，廣泛應(yīng)用于高精度的定位系統(tǒng)中,。編碼器通過(guò)精確測(cè)量電機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，為伺服驅(qū)動(dòng)器提供反饋信號(hào),，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制,。
結(jié)構(gòu)與分類(lèi)
伺服電機(jī)編碼器主要由刻度碼盤(pán)、發(fā)光二極管、紅外光電二級(jí)接收管,、晶體管放大整形電路等組成,。根據(jù)物理介質(zhì)的不同，伺服電機(jī)編碼器可以分為光電編碼器和磁電編碼器,。目前市場(chǎng)上使用較多的是光電編碼器,，但磁電編碼器以其可靠、價(jià)格便宜,、抗污染等特點(diǎn),，有趕超光電編碼器的趨勢(shì)。
工作機(jī)制
伺服反饋編碼器的工作原理基于光電或磁電轉(zhuǎn)換技術(shù),。當(dāng)伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí),，編碼器內(nèi)部的碼盤(pán)隨之旋轉(zhuǎn)，通過(guò)發(fā)光二極管和光電接收管等元件,，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出,。編碼器輸出的脈沖數(shù)與電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度和轉(zhuǎn)速成正比，通過(guò)計(jì)算這些脈沖數(shù),，可以精確測(cè)量電機(jī)的轉(zhuǎn)速和工作臺(tái)移動(dòng)的距離,。
在伺服系統(tǒng)中，編碼器輸出的脈沖信號(hào)反饋到伺服驅(qū)動(dòng)器上,，形成閉環(huán)控制,。伺服驅(qū)動(dòng)器根據(jù)反饋信號(hào)與預(yù)設(shè)指令的偏差，調(diào)整電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài),，從而實(shí)現(xiàn)高精度的運(yùn)動(dòng)控制,。由于伺服電機(jī)多為同步電機(jī)，啟動(dòng)時(shí)需要知道轉(zhuǎn)子的磁極位置,，因此伺服編碼器還需要提供額外的信號(hào)來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)子的當(dāng)前位置,。
結(jié)論
總線(xiàn)終端控制器和伺服反饋編碼器是現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化和電子設(shè)備中關(guān)鍵組件?？偩€(xiàn)終端控制器通過(guò)消除總線(xiàn)上的反射信號(hào),，維護(hù)信號(hào)的穩(wěn)定性和完整性；伺服反饋編碼器則通過(guò)精確測(cè)量伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),，為閉環(huán)控制提供可靠的反饋信號(hào),。兩者的協(xié)同工作，為高精度定位和運(yùn)動(dòng)控制提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),。
德國(guó)SIKC伺服反饋編碼器性能
| 每圈正弦/余弦周期 | 64 |
| 可測(cè)量圈數(shù) | 4,096 |
| 總步數(shù) | 8,388,608 |
| 測(cè)量步距 | 5 ″ 正弦/余弦信號(hào)按 12 位細(xì)分 |
| 積分非線(xiàn)性 | ± 72 ″ 1) |
| 差分非線(xiàn)性度 | ± 45 ″ 1) |
| 等待時(shí)間 | 25 µs |
| 可用存儲(chǔ)空間 | 2,048 Byte |
| 德國(guó)SIKC伺服反饋編碼器處于公稱(chēng)位置 ± 0.1 mm 和 20 °C 溫度下的典型值. | |
接口 | |
| 德國(guó)SIKC編碼器位置編碼類(lèi)型 | 二進(jìn)制 |
| 編碼方向 | 增量, 從“A"方向觀(guān)察順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的軸（參見(jiàn)尺寸圖） |
| 通訊接口 | HIPERFACE® |
電氣參數(shù) | |
| 連接類(lèi)型 | 插頭, 8 針 |
| 供電電壓 | 7 V DC ... 12 V DC |
| 上電時(shí)間/斜坡電壓 | 大 180 ms 1) |
| 建議供電電壓 | 11 V DC |
| 電流消耗 | ≤ 150 mA 2) |
| 1) 0 至 7.0 V 斜坡電壓持續(xù)時(shí)間,。. | |
| 2) 在 7 V DC 且無(wú)負(fù)載時(shí). | |
機(jī)械參數(shù) | |
| 軸的形式 | 通孔空心軸 |
| 軸直徑 | 50 mm |
| 尺寸 | 參見(jiàn)尺寸圖 |
| 重量 | ≤ 0.21 kg |
| 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 | 280 gcm2 |
| 工作轉(zhuǎn)速 | 8,500 min?1, 8,500 U/min (直至產(chǎn)生可靠的位置) |
| 角加速度 | ≤ 50,000 rad/s2 |
| 允許徑向軸位移 | ± 0.15 mm |
| 允許軸向軸位移 | ± 0.4 mm |
| 允許驅(qū)動(dòng)裝置靜態(tài)軸位移 | ± 0.3 mm |
| 允許驅(qū)動(dòng)裝置動(dòng)態(tài)軸位移 | ± 0.1 mm |
環(huán)境參數(shù) | |
| 運(yùn)行溫度范圍 | –30 °C ... +115 °C |
| 儲(chǔ)存溫度范圍 | –40 °C ... +125 °C, 無(wú)包裝 |
| 相對(duì)空氣濕度/凝結(jié) | 85 %, 不允許凝結(jié) 1) |
| 抗沖擊能力 | 100 g, 10 ms, 10 ms (根據(jù) EN 60068-2-27) 2) |
| 抗振動(dòng)能力的頻率范圍 | 30 g, 10 Hz ... 2,000 Hz (根據(jù) EN 60068-2-6) 1) |
| 電磁兼容性 | 根據(jù) EN 61000-6-2 和 EN 61000-6-4 標(biāo)準(zhǔn)（級(jí)別 A） 3) |
| 外殼防護(hù)等級(jí) | IP40, 插上插頭且合上罩殼時(shí) (根據(jù) IEC 60529 標(biāo)準(zhǔn)) |
更多產(chǎn)品詳見(jiàn)： SIKC伺服反饋編碼器
