旋转变压器与编码器的区别
光电编码器分类及作用
光电编码器分类及作用
光电编码器是一种通过光电转换将输出轴的机械几何位移量转换为脉冲或数字量的传感器,主要由光源、码盘、光学系统及电路4部分组成,
光电编码器主要有增量式编码器、绝对式编码器、混合式绝对值编码器、旋转变压器、正余弦伺服电机编码器等,其中增量式编码器、绝对式编码器、混合式绝对值编码器属于数字量编码器,旋转变压器、正余弦伺服电机编码器属于模拟量编码器.
一、增量式编码器
增量式编码器可以将位移转换成周期性的电信号,再把这个电信号转变成计数脉冲,通过计数设备来知道其位置.增量式光电编码器的特点是每产生一个输出脉冲信号就对应于一个增量位移,但是不能通过输出脉冲区别出在哪个位置上的增量。它能够产生与位移增量等值的脉冲信号,其作用是提供一种对连续位移量离散化或增量化以及位移变化(速度)的传感方法,它是相对于某个基准点的相对位置增量,不能够直接检测出轴的绝对位置信息。一般来说,增量式光电编码器输出A、B 两相互差90°电度角的脉冲信号(即所谓的两组正交输出信号),从而可方便地判断出旋转方向。同时还有用作参考零位的Z 相标志(指示)脉冲信号,码盘每旋转一周,只发出一个标志
信号。标志脉冲通常用来指示机械位置或对积累量清零。
二、绝对式编码器
绝对式编码器每一个位置对应一个确定的数字码,因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关,而与测量的中间过程无关。其位置是由输出代码的读数确定的。当电源断开时,绝对型编码器并不与实际的位置分离。重新上电时,位置读数仍是当前的。绝对编码器能够直接进行数字量大的输出,在码盘上会有若干的码道,码道数就是二进制位数。在每条码道上都会由透光与不透光的扇形区域组成,通过采用光电传感器对信号进行采集。在码盘两侧分别设置有光源和光敏元件,这样光敏元件则能够根据是否接受到光信号进行电平的转换,输出二进制数。并且在不同位置输出不同的数字码。从而可以检测绝对位置。但是分辨率是由二进制的位数来决定的,也就是说精度取决于位数。优点:可以直接读出角度坐标的绝对值,没有累积误差,电源切除后位置信息不会丢失。编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。
旋转变压器编码器的工作原理
旋转变压器编码器的工作原理
旋转变压器编码器的工作原理是基于电磁感应原理和变压器原理。它是一种常见的传感器,用于测量和记录旋转物体的位置、速度和方向。
旋转变压器编码器由两部分组成:固定部分和旋转部分。固定部分包括一个绕组和一个磁芯,而旋转部分包括一个磁头和一个磁环。当旋转部分绕着固定部分旋转时,磁头和磁环之间的磁场会发生变化,从而在绕组中引起感应电动势的变化。
具体来说,当旋转部分转动时,磁头和磁环之间的距离会发生变化。这会导致磁场的强度和方向在绕组中发生变化,进而引起感应电动势的变化。感应电动势的大小和方向取决于旋转部分的位置和方向。
编码器通过测量感应电动势的变化来确定旋转物体的位置、速度和方向。通常使用数字输出来表示这些信息。编码器通常具有一个输出轴和一个编码盘,编码盘会根据旋转部分的位置和方向而旋转。通过读取编码盘上的编码信号,可以确定旋转物体的具体位置及其旋转方向。
旋转变压器编码器具有很高的精度和可靠性,被广泛应用于自动控制系统、机器人、摄像机云台、工业机械等领域。它在角度测量、位置反馈和控制系统中发挥着重要作用。通过使用旋转变压器编码器,工程师可以实时监测和控制旋转物体的运动,从而提高系统的性能和效率。
编码器的作用及功能 使用方法
编码器的作用及功能使用方法
简而言之,编码器是一种提供反馈的传感设备。编码器将运动转换为电信号,并可以读取运动控制系统中的某些控制设备,如计数器或PLC。编码器发送反馈信号,可用于确定位置、计数、速度或方向。此信息可用于发送特定功能的命令。市场上最早的编码器主要是解析器。旋转变压器是一种电磁传感器,也称为同步旋转变压器。它是一种测量角度的小型交流电机,用于测量旋转物体的轴角位移和角速度。它由定子和转子组成。定子绕组作为变压器的一次侧,接受励磁电压,励磁频率通常为400.3000和5000HZ。转子绕组作为变压器的二次侧,通过电磁耦合获得感应电压。编码器的作用及功能使用方法? 1.编码器作用电机可以通过编码器获得速度。其主要原理是编码器可以根据电机输出脉冲数和统计脉冲数获得电机转数。编码器信号(如位流:BitTorrent)是一种内容分发协议。它使用高效的软件分发系统和点对点技术来共享大文件(如电影或电视节目),并允许每个用户提供上传服务,如网络重新分配点。通用下载服务器为发送下载请求的用户提供下载服务。BitTorrent 的工作方式不同。分发者或文件持有者将文件发送给其中一个用户,然后将文件转发给其他用户。用户相互转发自己的文件部分,直到每个用户的下载完成。这种方法可以使下载服务器在使用大量带宽的同时处理多个大文件的下载请求。比特流被称为比特流的“簇、散、聚”文件传输协议。它是由程序员Bram Cohen使用Python求值编写的。它也是一个开放源码的专利软件,可以免费下载和传播。)或者准备数据、将其转换为可用通信、以信号形式传输和存储数据的设备。 2.编码器的使用法编码器将角位移或线性位移转换为电信号。前者称为码盘,后者称为直尺。编码器使用不同类型的技术来创建信号,包括机械、磁性、电阻和光学信号。在光学传感器中,编码器根据光的中断提供反馈。下图描述了使用光学技术的增量旋转编码器的基本结构。LED光束穿过码盘,码盘上有不透明的线条(很像自行车车轮上的辐条)。当编码器轴旋转时,来自LED的光束被光盘上的不透明线中断,然后被光电探测器组件拾取。这会产生一个脉冲信号:光盘上有一个灯=亮;无灯=熄灭。信号被发送到计数器或控制器,然后计数器或控制器发送信号以产生所需的功能。 3.编码器功能根据读取方式,常见编码器可分为接触式和非接触式;根据工作原理,编码器可分为增量编码器和绝对编码器。现在我们重点关注增量和绝对:增量编码器将位移转换为周期性电信号,然后将电信号转换为计数脉冲。脉冲数代表位移。绝对编码器的每个位置对应一个特定的数字代码,因此其指示只与测量的开始和结束位置有关,与测量的中间过程无关。编码器?简而言之,编码器可以生成增量或绝对信号。增量信号并不意味着一个特定的位置,而仅仅意味着位置已经改变。另一方面,绝对编码器使用不同的位置“字”,这意味着绝对编码器不仅提供位置变化的指示,还提供绝对位置的指示。
旋转变压器分类及接口电路
摘要:本文简要介绍编码器、旋转变压器应用特点和接口方法,其中重点介绍产品通信协议和硬件接口电路以及专用的接收芯片AU5561应用方法。
编码器发展历史
早期的编码器主要是旋转变压器,旋转变压器IP值高,能在一些比较恶劣的环境条件下工作,虽然因为对电磁干扰敏感以及解码复杂等缺点而逐渐退出,但是时至今日,仍然有其特有的价值,比如作为混合动力汽车的速度反馈,几乎是不可代替的,此外在环境恶劣的钢铁行业、水利水电行业,旋转变压器因为其防护等级高同样获得了广泛的应用。随着半导体技术的发展,后来便有霍尔传感器和光电编码器,霍尔传感器精度不高但价格便宜,而且不能耐高温,只适合用在一些低端场合,光电编码器正是由于克服了前面两种编码器的缺点而产生,它精度高,抗干扰能力强,接口简单使用方便因而获得了最广泛的应用。
编码器的生产厂家很多,这里以多摩川的产品为例进行介绍。
下面以旋转变压器、增量式编码器、绝对式编码器为例逐一进行介绍。
旋转变压器
简称旋变是一种输出电压随转子转角变化的信号元件。当励磁绕组以一定频率的交流电压励磁时,输出绕组的电压幅值与转子转角成正余弦函数关系,或保持某一比例关系,或在一定转角范围内与转角成线性关系。
按励磁方式分,多摩川旋转变压器分BRT和BRX两种,BRT是单相励磁两相输出;BRX是双相励磁单相输出。用户往往选择BRT型的旋变,因为它易于解码。
旋转变压器解码
图4旋转变压器电气示意图。
旋变的输入输出电压之间的具体函数关系如下所示:
设转子转动角度为θ,初级线圈电压(即励磁电压):ER1-R2=E*Sin2πft
旋转变压器解码电路设计
学院 专业 年级 学号 姓名 指导老师
信息科学与工程学院 电气工程及其自动化
2009 级 0915312035
姚宏轩 郭新华
2013 年 5 月
2013 届本科毕业设计论文
摘要
旋转变压器应用于运动伺服控制系统中,作为角度位置的传感和测量用,其输出是随 转子转角作某种函数变化的电气信号。和光学编码器相比,旋转变压器有着无可比拟的可 靠性,可以运行在更高的转速下,并且其输出是绝对值信号,可以克服相对式位置测量带 来的弊端。其在军事以及航天、航空、航海等方面有着不可替代的位置。但旋转变压器输 出的是模拟量,其信号处理电路复杂,价格昂贵,导致其应用受限。但随着技术的进步, 旋转变压器专用解码芯片(R/D)的出现,改变了这一现状。本文将对旋转变压器的结构和 工作原理进行分析,了解其基本的电气特性,然后围绕旋转变压器解码专用芯片 AD2S1200 和主控芯片 STM32F103RBT6 设计硬件电路,对旋转变压器输出的两路代表角度位置的电 压信号进行解码,主控芯片通过 SPI 接口采集 AD2S1200 的解码值,从而获得当前旋转变 压器的位置和速度信息。
第二章 解码芯片 AD2S1200.................................................................................10
光电与旋变编码器的区别
光电编码器与旋转变压器的区别
一、 旋转变压器
优点:
1、结构简单,坚固耐用,维护方便,非接触式结构,定子和转子分开安装;
2、对机械和电气噪音不敏感,抗干扰能力好,具有很高的可靠性;
3、高速性能优秀,可配置到60000rpm 的电机上;
4、绝对值零点位置,电机旋转一圈产出一个正余弦波;
5、能应用在各种恶劣环境中,具有防尘、防油、防敲击等特点。 SIN COS
COS+
COS-SIN+
SIN-
REF+REF-
注:最大的应用在主轴定位中,因为绝对值零点位置,主轴定位时不再像光电编码器要寻找到Z 相信号再执行定位,也不会出现因Z 相受到干扰造成主轴定位不准的问题。装旋转变压器的主轴电机,主轴定位速度快,定位精度高。 缺点:低速响应不理想,低速性能稍差;精度不高,分辨率只有1024。
二、 光电编码器
优点:响应性好,可根据设备的精度要求选择不同分辨率的编码器。
缺点:对防尘、防油和防敲击等恶劣环境下的实用性不理想,而因为Z 相是一个方波信号,容易受到干扰而导致出现定位不准的情况。
B
A
KND型号区别:
用E1与E2来区别
例:ZD100T-45P5E2 (光电) ZD100T-45P5E1 (旋变)
编码器类型以及应用场合
编码器可以分为以下几种类型:
1.增量式编码器:在旋转时,输出的脉冲信号个数与转过的角度成正比,主
要用于测量旋转速度。
2.绝对值编码器:输出的是绝对位置值,即每个位置是唯一的,不存在误差,
适用于需要测量角度、位置、速度等参数的系统。
3.旋转变压器:是一种测量角度的绝对值编码器,测量精度高,抗抖动干扰
能力强,但同时也存在成本高、体积大、结构复杂、可靠性差等缺点。
4.正弦波编码器:输出的是正弦信号,其抗干扰能力比旋转变压器强,但其
精度和稳定性不如前者。
5.霍尔编码器:是一种光电编码器,具有体积小、重量轻、结构简单、可靠
性高、寿命长等优点,但同时也存在精度低、稳定性差等缺点。
编码器的应用场合如下:
1.速度检测:将编码器和电动机同轴联接,通过测量电动机的旋转速度,就
可以得到编码器的脉冲信号个数,从而计算出电动机的旋转速度。
2.位置控制:在生产线上,需要测量物体的位置,可以使用绝对值编码器来
测量物体的位置。
3.运动控制:在自动化设备中,需要精确控制物体的运动轨迹和运动速度,
可以使用编码器来测量物体的运动轨迹和速度。
4.旋转方向检测:在生产线上,需要检测物体的旋转方向,可以使用旋转变
压器来检测物体的旋转方向。
5.速度反馈:在自动化设备中,需要将物体的运动速度反馈到控制器中,可
以使用编码器来测量物体的运动速度并反馈到控制器中。
旋变变压器编码器原理
旋变变压器编码器原理
旋变变压器编码器是一种利用旋变变压器实现旋转角度测量的装置。其原理如下:
1. 旋变变压器是一种特殊的变压器,其一般由一个固定铁芯和一个旋转铁芯组成。固定铁芯绕制有一组绕组,而旋转铁芯则绕制有另外一组绕组。
2. 当旋转铁芯相对于固定铁芯旋转时,两组绕组之间的磁链的耦合程度会发生改变,从而导致输出电压的变化。
3. 编码器一般通过输入电压和输出电压之间的变化关系,来确定旋转角度。通过对输出电压进行采样和处理,可以得到旋转铁芯的角度信息。
4. 通常,编码器还会有一个信号处理器,用于处理和解码输出信号,以得到更加精确的旋转角度。
总结起来,旋变变压器编码器利用旋变变压器的磁链耦合变化原理,通过对输出电压的采样和处理,来确定旋转角度信息。这种编码器具有结构简单、精度高等优点,广泛应用于机械、电子等领域中需要测量旋转角度的场合。
电机旋变测量方法
电机旋变测量方法
电机旋变测量方法主要有以下几种:
1.霍尔传感器法:霍尔传感器是一种特殊的半导体器件,内部装有三个与电机转子位置有关的磁敏元件(即重尔元件),可以实时监测转子位置。当磁敏元件受到磁场影响时,会铲生电势差,经过放大、滤波、调整等处理后,可以获得精准的转子位置信号。这种方法测虽精度高,信噪比较好,适用于多种类型的电机,尤其适用于小型电机和高速电机。
2.编码器法:编码器是-种光、电信号交替的数字转换器,可以将旋转角度转化为脉冲信号,通过计数脉冲数,可以了解电机转子的位置和转速。编码器-般以磁性编码器和光电编码器两种为主。磁性编码器的优点是抗干扰能力较好,脉冲数可以比较高,但是同步误差大,同时运行温度范围小。光电编码器的优点是精度高,同步误差小,运行温度范围大,但是抗扰能力相对较差。这种方法适用于大型电机和复杂电机的测量,精度高,运行稳定。
3.静态测量:这种方法在国内应用最广,它只需要-台直流电源和- 一个旋变的解算装置即可对零。通常的做法是先对电机绕组通一低压直流电,U相接正,V相或VW相接负,此时电机转子会被拉倒一个固定位置。比如UVW接法时转子理论电角度为0°。读取此时旋变解算角度值就是旋变与电机的零位偏差。
这些方法各有优缺点,适用范围也不尽相同,具体应用哪种方法要根据电机和实际需求进行选择。
磁式编码器技术在恶劣环境下的优势
光电,旋转变压器和磁编码技术
光电编码器技术 光电编码器是利用光栅感应产生信号。它将光源分离成两道 90 度异相光束并穿过透明的, 均匀的窗口到达旋转的光学码盘上。光束被接受器接受并将其转换为数字方波正旋的输出信 号。稳定的信号往往取决于清晰,持续的光束。任何材料的污染都会阻碍光源并引发信号干 扰和编码失效。伺服系统在粉尘和恶劣环境下颗粒会渗透到光学路径下更容易引起失效。除 此以外,伺服系统在波动潮湿的温度下会引发旋转码盘上的冷凝从而增加了失效的可能性。
磁传感器不需要清洁透明的间隙。磁码盘和传感器之间只需要一些距离就可以合适的运行。 只要这些间隙不被含铁物质填满,磁脉冲就可以被 MPS 芯片轻松检测到。污垢,粉尘,油 污,冷凝以及其他污染物都不会影响磁编码器的可靠性。
磁编码器对于撞击和振动有着固有的可抗性。比起光电编码器,传感器和磁码盘之间的间隙 可以达到 4mm(0.157”),这丝毫不影响信号的准确度。磁编码器可以在轴端余隙运行,径向跳 动的总公差高达 2.5mm(0.98”),这大大减少了码盘和传感器撞击损坏的可能性。
工业环境的危害,但其控制系统的成本往往比光电和磁式编码器高很多。他们需要一个分解 器将数字整流器集成到电路上并放置在较远的区域,这样需要提供布线来执行低级信号。布 线会增加安装的复杂性,安装维护起来也不方便。
无刷电机常用位置反馈原件比较
直流无刷点击常用位置反馈元件比较
一常用位置反馈元件
常用的位置反馈元件有:霍尔传感器、旋转编码器、旋转变压器(简称旋变)。其中,旋转编码器可分为光电编码器和磁电编码器。旋转变压器可分为磁阻式旋变和绕线式旋变。
二常用位置反馈元件性能比较
霍尔传感器是由若干霍尔元件组成的,配合电机转子磁极的变化从而给出转子磁极与定子线圈的相对位置,给驱动器提供电机换相信号。此种位置传感器的特点是,结构简单安装方便,反馈位置精度较低,功能单一,抗干扰、抗高温高湿能力较弱,成本较低。所以该传感器适用于控制精度要求不是很高,运行环境和方式简单,对成本要求较低的场合。例如:电动自行车,各种门限电路等。
旋转编码器是用来测量转速的装置,旋转编码器通过光电转换,可将输出轴的角位移、角速度等机械量转换成相应的电脉冲以数字量输出。所以旋转编码器不仅可以提供电机换相信息,还可以对电机进行测速以及正反转控制,给电机驱动提供更加全面的控制信息。此种位置反馈原件的特点是,结构和安装比较复杂,控制精度高,抗干扰能力较强,由于编码器中包含光电原件所以抗震、抗高温高湿能力一般,功能较多,成本较高。该类型传感器适用于对反馈位置精度要求较高,工作环境较好,电机转速较高的场合。例如:电动汽车,数控机床等领域。
旋转变压器是一种精密角度、位置、速度检测装置。其结构主要包括定子和转子两部分。磁阻式和绕线式旋变的功能基本相同,控制精度绕线式比磁阻式要高。旋转变压器适用于所有使用旋转编码器的场合,特别是高温、严寒、潮湿、高速、高震动、强电磁干扰等旋转编码器无法正常工作的场合。由于旋转变压器以上特点,可完全替代光电编码器,被广泛应用在伺服控制系统、机器人系统、机械工具、汽车、电力、冶金、纺织、印刷、航空航天、船舶、兵器、电子、冶金、矿山、油田、水利、化工、轻工、建筑等领域的角度、位置检测系统中。但是由于旋转变压器需要配合相应的解码芯片才可以实现功能,所以相对以上两种传感器,旋变的应用以及外围电路比较复杂,故而成本要比以上两种传感器要高。
光电编码器分类
光电编码器分类
光电编码器分类
光电编码器主要有增量式编码器、绝对式编码器、混合式绝对值编码器、旋转变压器、正余弦伺服电机编码器等,其中增量式编码器、绝对式编码器、混合式绝对值编码器属于数字量编码器,旋转变压器、正余弦伺服电机编码器属于模拟量编码器。
一、增量式编码器
增量式编码器可以将位移转换成周期性的电信号,再把这个电信号转变成计数脉冲,通过计数设备来知道其位置.增量式光电编码器的特点是每产生一个输出脉冲信号就对应于一个增量位移,但是不能通过输出脉冲区别出在哪个位置上的增量。它能够产生与位移增量等值的脉冲信号,其作用是提供一种对连续位移量离散化或增量化以及位移变化(速度)的传感方法,它是相对于某个基准点的相对位置增量,不能够直接检测出轴的绝对位置信息。一般来说,增量式光电编码器输出A、B两相互差90°电度角的脉冲信号(即所谓的两组正交输出信号),从而可方便地判断出旋转方向。同时还有用
编码器种类及型号应用 原理介绍
编码器种类及型号应用原理介绍
导语:编码器是一种将机械运动转换为数字电信号的传感器。当驾驶员想要控制电机旋转时,U、V、W三相电气输出驱动电机运行。为了将电机转到某个位置或角度,我们将此位置称为目标值。我们需要知道此时电机转动的幅度和位置,否则电机只会盲目转动。在此过程中,编码器起反馈作用。编码器将转子旋转圆的不同位置分开,然后与转子一起旋转。当前转子的位置实时反馈给驱动器,以便驱动器知道当前位置是否达到目标值。一旦达到目标值,控制U、V、W三相电的输出,使转子停止在此位置,从而控制任何位置或角度。如图1所示,简要介绍了编码器的组成。编码器种类及型号原理 1.编码器介绍简而言之,编码器是一个提供反馈信号的传感器。它是一种用于反馈设备运动信息的装置。编码器可以确定电机或其他移动设备的速度或位置信息,并将运动信息转换为电信号,可由运动控制系统中相应类型的接口模块读取。由于编码器可以提供反馈信号来确定位置、速度或方向,因此它是小型伺服电机高精度和精确操作的重要组成部分,即使对于用于改善重载的大型电机,如起重机,也是如此。事实上,编码器几乎可以在每个行业中找到,从石化行业到制浆造纸行业,从精密电子到汽车制造 2.编码器原理编码器可以使用不同类型的技术来生成信号,包括机械、磁性、电阻和光学信号。在光学传感中,编码器根据光的中断提供反馈,即利用光传输原理扫描码盘。脉冲由开槽板的机械运动产生。通过将光传输到光敏元件,光通过码盘孔产生电压,电压由电子系统作为二进制信号处理。 3.从信号产生的类型来看,数字编码器通常选择测量位置和运动随时间的变化。然而,有时有必要考虑环境因素并使用其他测量组件。例如,在恶劣环境或振动条件下,必须使用旋转变压器或测速发电机(测速)进行测量。就硬件结构而言,它主要分为线性编码器或旋转编码器。线性编码器沿运动路径的线性编码器。***,旋转编码器随电机旋转以检测旋转运动信息。根据使用的技术、电源类型或记忆当前位置的能力,编码器可分为增量型和绝对值型。增量编码器并不意味着绝对位置信息,而只是意味着位置变化。由于增量编码器不提供任何关于绝对位置的信息,当使用增量编码器检测位置时,驱动器将在断电后丢失位置值。再次通电后,驾驶员无法确定电机轴位置和机器位置之间的关系。因此,在绝对定位之前,驾驶员需要主动返回参考点(归零、参考、原点等不同的描述符),然后驾驶员可以再次建立电气零点和机器零点之间的关系。增量编码器广泛应用于异步感应电机的工业应用中。 4.增量式编码器概述增量编码器(也称为增量或脉冲编码器)是一种转换器,可以产生电脉冲,以确定旋转运动中角度的增量。增量编码器的特点之一是输出的脉冲数不变,这决定了测量系统的精度。除了绝对定位需要归零之外,增量式编码器还具有成本低、分辨率高、体积小、易于更换、抗干扰能力强、运行可靠、数据传输速度快等特点。以下是一些常用的增量式编码器。 5.HTL/TTL增量编码器当HTL/TTL编码器改变旋转运动的位置时,将产生电信号并发送至监控系统(驱动器或控制器)。HTL/TTL编码器使用数字信号沿传输值上升。使用时,enc编码器种类及型号原理旋转变压器与其他编码器的不同之处,在于其输出的是模拟量正余弦信号,而不是方波脉冲信号,因此在应用于伺服系统中,需要一定的接口电路,或者称为分解器数字变换器,来实现模拟信号到控制系统数字信号的转换。分解器是旋转变压器的另一种叫法,因为旋转变压器输出正弦信号和余弦信号,其实就是一种信号正交分解的形式。
旋转变压器是如何工作原理解答
恶劣环境。
系统。
02
旋转变压器的分类
类型
精度
工艺性
相位移
可靠性
结构
成本
有刷型
高
差
小
差
复杂
高
环变型
高
一般
比较大
好
一般
一般
磁阻型
低
好
大
最好
简单
低
03
正余弦旋转变压器
03
正余弦旋转变压器
旋转变压器的典型结构与一般绕线式异步电动机相似。 它由定子和转子两大部分组成,其中
定子作为一次侧,转子绕组作为变压器二次侧, 每一大部分又有自己的电磁部分和机械部分,
1 −2 加上交流电压 。此时气隙中将产生一个脉振磁场,磁场强度在气隙中按余弦分布,磁
场将在二次测即转子两个输出绕组感应出变压器电动势。
03
正余弦旋转变压器
输出绕组的感应电动势在时间上时同相位的,其有效值和该绕组的
位置有关。
当θ=0时,如同一台普通的双绕组变压器,可得定子转子的感应电
动势为
03
正余弦旋转变压器
定子绕组端点直接引致接线板上,而转子有两种不同的引出方式。根据引出方式的不同,旋转
变压器分为优刷式和无刷式,有刷式特点是结构简单、体积小,但是因为电刷和滑环是机械滑动
接触的,所以它的可靠性差,寿命也较短。
光电与旋变编码器的区别
光电编码器与旋转变压器的区别
一、 旋转变压器
优点:
1、结构简单,坚固耐用,维护方便,非接触式结构,定子和转子分开安装;
2、对机械和电气噪音不敏感,抗干扰能力好,具有很高的可靠性;
3、高速性能优秀,可配置到60000rpm的电机上;
4、绝对值零点位置,电机旋转一圈产出一个正余弦波;
5、能应用在各种恶劣环境中,具有防尘、防油、防敲击等特点。
旋转变压器是自动控制装置中的一类精密控制微电机。从物理本质看,可以认为是一种可以旋转的变压器,这种变压器的原、副边绕组分别放置在定子和转子上。当旋转变压器的原边施加交流电压励磁时,其副边输出电压将与转子的转角保持某种严格的函数关系,从而实现角度的检测、解算或传输等功能。
注:最大的应用在主轴定位中,因为绝对值零点位置,主轴定位时不再像光电编码器要寻找到Z相信号再执行定位,也不会出现因Z相受到干扰造成主轴定位不准的问题。装旋转变压器的主轴电机,主轴定位速度快,定位精度高。
缺点:低速响应不理想,低速性能稍差;精度不高,分辨率只有1024。
旋转变压器角度位置伺服控制系统
S2
S1
S4
S3S2
S1
S4S3XB
变速齿轮
上图是一个比较典型的角度位置伺服控制系统框图
永磁交流同步伺服电动机速度控制系统框图
B A 旋转变压器的结构
根据转子电信号引进、引出的方式,分为有刷旋转变压器和无刷旋转变压器。在有刷旋转变压器中,定、转子上都有绕组。转子绕组的电信号,通过滑动接触,由转子上的滑环和定子上的电刷引进或引出。由于有刷结构的存在,使得旋转变压器的可靠性很难得到保证。因此目前这种结构形式的旋转变压器应用的很少,我们着重于介绍无刷旋转变压器。
带你深度了解旋转变压器
带你深度了解旋转变压器
旋转变压器是一种输出电压与转子转角保持一定函数关系的感应式微电机。它是一种将角位移转换为电信号的位移传感器,也是能进行坐标换算和函数运算的解算元件。
它由定子和转子组成。其中定子绕组作为变压器的原边,接受励磁电压,转子绕组作为变压器的副边,通过电磁耦合得到感应电压。
旋转变压器的历史及发展
旋转变压器是目前国内的专业名称,简称“旋变” 。有人把它称作为“解算器”或“分解器”。
旋转变压器用于运动伺服控制系统中,作为角度位置的传感和测量用。早期的旋转变压器用于计算解答装置中,作为模拟计算机中的主要组成部分之一。
其输出,是随转子转角作某种函数变化的电气信号,通常是正弦、余弦、线性等。这些函数是最常见的,也是容易实现的。在对绕组做专门设计时,也可产生某些特殊函数的电气输出。但这样的函数只用于特殊的场合,不是通用的。
60年代起,旋转变压器逐渐用于伺服系统,作为角度信号的产生和检测元件。三线的三相的自整角机,早于四线的两相旋转变压器应用于系统中。
所以作为角度信号传输的旋转变压器,有时被称作四线自整角机。随着电子技术和数字计算技术的发展,数字式计算机早已代替了模拟式计算机。所以实际上,旋转变压器目前主要是用于角度位置伺服控制系统中。
由于两相的旋转变压器比自整角机更容易提高精度,所以旋转变压器应用的更广泛。特别是,在高精度的双通道、双速系统中,广泛应用的多极电气元件,原来采用的是多极自整角机,现在基本上都是采用多极旋转变压器。
早期的旋转变压器,由于信号处理电路比较复杂,价格比较贵的原因,应用受到了限制。但因为旋转变压器具有无可比拟的可靠性,以及具有足够高的精度,在许多场合有着不可代替的地位,特别是在军事以及航天、航空、航海等方面。
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从原理上讲,旋转变压器是采用电磁感应原理工作,随着旋转变压器的转子和定子角位置不同,输出信号可以实现对输入正弦载波信号的相位变换和幅值调制,最终由专用的信号处理电路或者某些具备一定功能接口的DSP和单片机,根据输出信号的幅值和相位与正弦载波信号的关系,解析出转子和定子间的角位置关系。
旋转变压器有单对极和多对极之分,n对极的又被习惯地称为n倍速。在一个极对的角度范围内(单对极就是一整圈),旋转变压器信号经处理后的结果一般都具有反映绝对位置的特性,即可反映当前角位置是处于0~360度(电角度)中的多少度上。目前商用分辨率可以做到2的12次方以上,直至2的16次方,再高就比较困难了。
典型的旋转变压器本体由硅钢片和漆包线构成,不包含任何电子元件,因而抗震能力和温度特性极佳,因而其抗恶劣环境的工作能力远胜于普通旋转编码器,在军工产品中具有广泛应用。
典型的旋转编码器采用光栅原理,用光电方法进行角位置检测,又可分为增量式和绝对式等类型.
旋转变压器
简称旋变,是一种输出电压随转子转角变化的信号元件。当励磁绕组以一定频率的交流电压励磁时,输出绕组的电压幅值与转子转角成正余弦函数关系,或保持某一比例关系,或在一定转角范围内与转角成线性关系。
按励磁方式分,多摩川旋转变压器分BRT和BRX两种,BRT是单相励磁两相输出;BRX是双相励磁单相输出。用户往往选择BRT型的旋变,因为它易于解码。
有增量型和绝对型
增量型只是测角位移(间接为角速度)增量,以前一时刻为基点.而绝对型测从开始工作后角位移量.
增量型测小角度准,大角度有累积误差
绝对型测小角度相对不准,但大角度无累积误差
说简单点的编码器更精确采用的是脉冲计数旋转变压器就不是脉冲技术而是模拟量反馈
据我所知区别如下:1、编码器多是方波输出的,旋变是正余弦的,通过芯片解算出相位差。2、旋变的转速比较高,可以达到上万转,编码器就没那么高了。
3、旋变的应用环境温度是-55到+155,编码器是-10到+70。
4、旋变一般是增量的。根本区别在于:数字信号和模拟正弦或余弦信号的的区别。resolver 有2组信号,可以分别处理成增量信号和绝对值型号。今后会越来越多地得到推广使用。