旋变与编码器
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。
伺服电机旋转编码器旋变安装
伺服电机旋转编码器安装一.伺服电机转子反馈的检测相位与转子磁极相位的对齐方式1.永磁交流伺服电机的编码器相位为何要与转子磁极相位对齐其唯一目的就是要达成矢量控制的目标,使d轴励磁分量和q轴出力分量解耦,令永磁交流伺服电机定子绕组产生的电磁场始终正交于转子永磁场,从而获得最佳的出力效果,即“类直流特性”,这种控制方法也被称为磁场定向控制(FOC),达成FOC控制目标的外在表现就是永磁交流伺服电机的“相电流”波形始终与“相反电势”波形保持一致,如下图所示:图1因此反推可知,只要想办法令永磁交流伺服电机的“相电流”波形始终与“相反电势”波形保持一致,就可以达成FOC控制目标,使永磁交流伺服电机的初级电磁场与磁极永磁场正交,即波形间互差90度电角度,如下图所示:图2如何想办法使永磁交流伺服电机的“相电流”波形始终与“相反电势”波形保持一致呢?由图1可知,只要能够随时检测到正弦型反电势波形的电角度相位,然后就可以相对容易地根据电角度相位生成与反电势波形一致的正弦型相电流波形了。
在此需要明示的是,永磁交流伺服电机的所谓电角度就是a相(U相)相反电势波形的正弦(Sin)相位,因此相位对齐就可以转化为编码器相位与反电势波形相位的对齐关系;另一方面,电角度也是转子坐标系的d轴(直轴)与定子坐标系的a轴(U轴)或α轴之间的夹角,这一点有助于图形化分析。
在实际操作中,欧美厂商习惯于采用给电机的绕组通以小于额定电流的直流电流使电机转子定向的方法来对齐编码器和转子磁极的相位。
当电机的绕组通入小于额定电流的直流电流时,在无外力条件下,初级电磁场与磁极永磁场相互作用,会相互吸引并定位至互差0度相位的平衡位置上,如下图所示:图3对比上面的图3和图2可见,虽然a相(U相)绕组(红色)的位置同处于电磁场波形的峰值中心(特定角度),但FOC控制下,a相(U相)中心与永磁体的q轴对齐;而空载定向时,a相(U相)中心却与d轴对齐。
也就是说相对于初级(定子)绕组而言,次级(转子)磁体坐标系的d轴在空载定向时有会左移90度电角度,与FOC控制下q轴的原有位置重合,这样就实现了转子空载定向时a轴(U轴)或α轴与d轴间的对齐关系。
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。
旋转编码器工作原理 __编码器
旋转编码器工作原理 __编码器旋转编码器工作原理编码器是一种用于测量旋转运动的装置,它将旋转运动转换为数字信号输出。
旋转编码器通常由光电传感器和编码盘组成。
本文将详细介绍旋转编码器的工作原理。
一、光电传感器旋转编码器中的光电传感器是用来检测编码盘上的刻线的。
光电传感器通常由发光二极管(LED)和光敏二极管(光电二极管)组成。
编码盘上的刻线是由透明和不透明的部份组成,当刻线通过光电传感器时,光电二极管会产生电信号。
二、编码盘编码盘是旋转编码器中的旋转部份,它通常由透明的圆盘和固定在圆盘上的刻线组成。
刻线可以是光学刻线或者磁性刻线。
当编码盘旋转时,光电传感器会检测到刻线的变化,并将其转换为数字信号输出。
三、工作原理旋转编码器的工作原理可以分为增量式编码器和绝对式编码器两种类型。
1. 增量式编码器增量式编码器通过检测编码盘上的刻线变化来测量旋转运动。
它输出的是一个脉冲信号,脉冲的数量与旋转角度成比例。
增量式编码器通常有两个通道,称为A 相和B相。
这两个通道的脉冲相位差为90度,可以用来确定旋转方向。
2. 绝对式编码器绝对式编码器可以直接测量旋转角度,不需要进行累计计数。
它的编码盘上有多个刻线,每一个刻线代表一个特定的角度。
绝对式编码器可以通过读取刻线的位置来确定旋转角度,并将其转换为数字信号输出。
四、应用领域旋转编码器广泛应用于各种领域,例如机械创造、自动化控制、仪器仪表等。
它可以用于测量机电的转速、位置和方向,还可以用于控制机器人的运动和定位。
总结:旋转编码器是一种用于测量旋转运动的装置,它通过光电传感器检测编码盘上的刻线变化,并将其转换为数字信号输出。
旋转编码器分为增量式编码器和绝对式编码器两种类型,增量式编码器通过脉冲信号测量旋转角度,而绝对式编码器可以直接测量旋转角度。
旋转编码器在机械创造、自动化控制和仪器仪表等领域有广泛应用。
旋转编码器工作原理 __编码器
旋转编码器工作原理 __编码器旋转编码器工作原理编码器是一种常用的传感器,用于测量旋转运动的角度和方向。
它通常由一个旋转轴和一个固定的编码盘组成。
编码盘上有许多刻度线,当编码器旋转时,刻度线会与固定的传感器头相互作用,产生电信号。
这些电信号经过处理后,可以用来确定旋转角度和方向。
编码器的工作原理可以分为两种类型:增量式编码器和绝对式编码器。
1. 增量式编码器工作原理:增量式编码器通过检测旋转轴的角度变化来确定位置。
它包含两个输出信号:一个是A相信号,另一个是B相信号。
这两个信号相位差90度,并且在旋转过程中会交替变化。
当旋转轴顺时针旋转时,A相信号先变化,然后是B相信号。
当旋转轴逆时针旋转时,B相信号先变化,然后是A相信号。
通过检测A相和B相信号的变化,可以确定旋转轴的方向和角度。
2. 绝对式编码器工作原理:绝对式编码器可以直接测量旋转轴的绝对位置,不需要进行积分运算。
它通过在编码盘上使用不同的编码模式来实现。
常见的绝对式编码器有光电编码器和磁性编码器。
光电编码器使用光电传感器来检测编码盘上的光学模式。
编码盘上的光学模式由透明和不透明的区域组成。
当光电传感器检测到光学模式时,会产生相应的电信号。
通过解码这些电信号,可以确定旋转轴的绝对位置。
磁性编码器使用磁性传感器来检测编码盘上的磁性模式。
编码盘上的磁性模式由磁性材料组成,可以产生磁场。
磁性传感器通过检测磁场的变化来确定旋转轴的绝对位置。
无论是增量式编码器还是绝对式编码器,它们都可以通过接口将电信号传输到控制系统中进行处理。
控制系统可以根据编码器提供的信息,实现对旋转轴的精确控制和定位。
总结:旋转编码器是一种用于测量旋转运动的角度和方向的传感器。
它通过与固定的编码盘相互作用,产生电信号来确定旋转角度和方向。
编码器的工作原理可以分为增量式编码器和绝对式编码器。
增量式编码器通过检测A相和B相信号的变化来确定旋转轴的方向和角度。
绝对式编码器可以直接测量旋转轴的绝对位置,不需要进行积分运算。
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。
旋变编码器原理
旋变编码器原理一、引言旋变编码器是一种用于测量旋转角度的传感器,它将旋转角度转化为数字信号输出。
在工业自动化控制领域,旋变编码器被广泛应用于机械加工、物流设备、机器人等领域。
本文将详细介绍旋变编码器的原理。
二、基本构成旋变编码器由两部分组成:转动部分和静止部分。
转动部分通常安装在轴上,随着轴的旋转而产生相对运动;静止部分则固定在机架上,不会发生运动。
两个部分之间通过接触或非接触方式进行信号传输。
三、接触式编码器原理1.光电式编码器光电式编码器是一种常见的接触式编码器,它通过光电传感技术进行信号检测。
光电式编码器由一个发光二极管和一个光敏二极管组成,发光二极管将红外线照射到透明圆盘上,透明圆盘上有黑色和白色相间的条纹。
当透明圆盘旋转时,黑白条纹会遮挡或透过光线,光敏二极管会检测到光线的变化,将其转化为电信号输出。
通过计算黑白条纹的数量和旋转方向,可以确定旋转角度。
2.机械式编码器机械式编码器是一种基于接触的编码器,它通过接触方式进行信号检测。
机械式编码器由一个旋转轴和一个固定轴组成,旋转轴上安装有一组金属触点,固定轴上则有一组与之对应的金属触点。
当旋转轴旋转时,金属触点会与对应的金属触点接触或分离,产生开关信号输出。
通过计算开关信号的数量和旋转方向,可以确定旋转角度。
四、非接触式编码器原理1.霍尔式编码器霍尔式编码器是一种常见的非接触式编码器,它通过霍尔传感技术进行信号检测。
霍尔式编码器由一个磁铁和一个霍尔元件组成,磁铁被安装在透明圆盘上,透明圆盘上有黑色和白色相间的条纹;霍尔元件则被安装在静止部分上。
当透明圆盘旋转时,磁铁会带动磁场变化,霍尔元件会检测到磁场的变化,将其转化为电信号输出。
通过计算黑白条纹的数量和旋转方向,可以确定旋转角度。
2.电容式编码器电容式编码器是一种基于非接触的编码器,它通过电容传感技术进行信号检测。
电容式编码器由一个固定板和一个移动板组成,固定板上有一组金属条纹,移动板则被安装在旋转轴上。
电机旋变颜色定义
电机旋变,即电机旋转编码器,其颜色通常用于标识特定状态或信息。
通过对颜色的定义,我们可以更直观地理解编码器的各种状态。
首先,旋变常见的颜色包括红色、绿色和蓝色。
这些颜色并无特定的含义,它们的选择可能取决于制造商的偏好,或者基于对视觉效果、标识性或跟踪性的考虑。
例如,红色可能被视为一种醒目的颜色,有助于在复杂的信号环境中快速识别。
然而,颜色的具体含义可能会根据旋变的具体应用和环境而变化。
例如,在某些工业应用中,红色可能表示旋转方向的变化,而绿色和蓝色可能用于标识转速的数值。
这种颜色编码方式依赖于人类对颜色的感知,以及对电机旋转编码器的工作原理的理解。
再者,有些情况下,黑色、白色和绿色可能会被用于旋变。
这些颜色组合可能基于对测量精度的考虑。
例如,白色编码器在使用高精度的光电传感器时,其转速和旋转方向的变化可能更加明显。
而黑色编码器则可能在低光环境下表现更好。
绿色则可能被视为一种平衡的颜色,既可以提供清晰的视觉效果,又不会过于突出或干扰其他颜色。
此外,一些制造商可能会使用特定的颜色组合来标识特定的转速范围。
例如,红色可能表示高速旋转,绿色表示中速旋转,而蓝色可能表示低速旋转。
这种颜色编码方式有助于操作员快速理解当前设备的运行状态。
总的来说,电机旋变颜色的定义因制造商和具体应用而异。
颜色的选择通常基于视觉效果、标识性、跟踪性以及对颜色和旋变工作原理的理解。
通过了解这些颜色定义,我们可以更有效地利用旋变提供的信息,优化设备的运行效率。
值得注意的是,虽然上述讨论了一些常见的旋变颜色定义,但并非所有制造商或应用都会遵循这些规则。
因此,在实际应用中,最好参考特定制造商的文档或咨询专业人士,以确保正确理解和使用旋变颜色信息。
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。
旋转编码器工作原理 __编码器
旋转编码器工作原理 __编码器旋转编码器工作原理编码器是一种常见的传感器,用于测量物体的位置、速度和方向。
它通常由一个旋转部分和一个固定部分组成,旋转部分可以与被测物体连接,并随着物体的运动而旋转。
编码器的工作原理是通过测量旋转部分的位置变化来确定物体的运动状态。
它使用光学、磁性或电容等原理来检测旋转部分的位置,并将其转换为数字信号输出。
光学编码器是最常见的一种类型。
它包含一个光源和一个光电传感器。
光源发出光束,经过旋转部分上的光栅或编码盘后,被光电传感器接收。
光栅或编码盘上的光学图案会随着旋转而变化,光电传感器通过检测这些变化来确定旋转部分的位置。
光电传感器将检测到的光信号转换为电信号,并输出给控制系统进行处理。
磁性编码器使用磁性材料来实现位置测量。
它包含一个磁性传感器和一个磁性标记。
磁性标记固定在旋转部分上,而磁性传感器则固定在固定部分上。
当旋转部分转动时,磁性传感器会检测到磁场的变化,并将其转换为电信号输出。
电容编码器利用电容变化来测量位置。
它由一个固定电极和一个旋转电极组成。
当旋转部分转动时,旋转电极与固定电极之间的电容会发生变化。
电容编码器通过测量电容的变化来确定旋转部分的位置,并将其转换为数字信号输出。
编码器的输出通常是一个脉冲信号,每个脉冲对应于旋转部分的一个固定角度。
通过计数脉冲的数量,可以确定物体的位置、速度和方向。
编码器的分辨率取决于脉冲的数量,分辨率越高,测量的精度就越高。
编码器广泛应用于各种领域,如工业自动化、机器人、汽车、航空航天等。
它们可以提供准确的位置反馈,帮助控制系统实时监测和控制物体的运动状态。
总结起来,旋转编码器是一种用于测量物体位置、速度和方向的传感器。
它通过光学、磁性或电容等原理检测旋转部分的位置变化,并将其转换为数字信号输出。
编码器的工作原理简单可靠,广泛应用于各个领域。
旋变编码器转换率计算公式
旋变编码器转换率计算公式在工程和科学领域中,转换率是一个非常重要的参数,它可以帮助我们了解某种设备或系统的性能和效率。
旋变编码器是一种常用的测量设备,它可以用来测量旋转物体的角度和速度。
在本文中,我们将讨论旋变编码器的转换率计算公式,以及如何使用这个公式来评估旋变编码器的性能。
旋变编码器的转换率计算公式可以用来计算旋转物体的角度和速度。
这个公式通常由旋变编码器的分辨率和输出信号的频率来确定。
分辨率是指旋变编码器能够测量的最小角度变化,通常以每转的脉冲数来表示。
输出信号的频率则是指旋变编码器输出信号的周期性,通常以赫兹(Hz)来表示。
旋变编码器的转换率计算公式可以表示为:转换率 = 分辨率×输出信号频率。
在这个公式中,转换率表示旋变编码器能够测量的角度变化率,单位通常为度/秒或者弧度/秒。
分辨率表示旋变编码器能够测量的最小角度变化,单位通常为脉冲/转。
输出信号频率表示旋变编码器输出信号的周期性,单位通常为赫兹(Hz)。
通过这个公式,我们可以看到旋变编码器的转换率与其分辨率和输出信号频率有关。
如果分辨率越高,那么旋变编码器就能够测量更小的角度变化,转换率也就越高。
同样,如果输出信号频率越高,那么旋变编码器就能够输出更多的信号,转换率也就越高。
在实际应用中,我们可以使用这个公式来评估旋变编码器的性能。
例如,如果我们需要测量一个旋转物体的角速度,我们可以选择一个分辨率高、输出信号频率高的旋变编码器,这样就能够获得更准确的测量结果。
另外,我们还可以通过调整旋变编码器的分辨率和输出信号频率来满足不同应用的需求,从而提高旋变编码器的性能和效率。
除了转换率计算公式之外,我们还需要注意一些其他因素对旋变编码器性能的影响。
例如,旋变编码器的安装位置、环境温度、供电电压等因素都会对其性能产生影响。
因此,在使用旋变编码器时,我们需要综合考虑这些因素,以确保能够获得准确和可靠的测量结果。
总之,旋变编码器的转换率计算公式可以帮助我们评估旋变编码器的性能和效率。
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S2S1S4S3S2S1S4S3XB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。
目前无刷旋转变压器有三种结构形式。
1)环形变压器式旋转变压器图1示出环形变压器式无刷旋转变压器的结构。
这种结构很好地实现了无刷、无接触。
图中右侧部分是典型的旋转变压器的定、转子,在结构上和有刷旋转变压器一样的定、转子绕组,作信号变换。
左侧是环形变压器。
它的一个绕组在定子上,一个在转子上,同心放置。
伺服电机旋转编码器旋变安装
轴与电机轴以及编码器外壳与电机外壳2.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小 于额定电流的直流电U入V出将电机轴定向至一个平衡位置3.用伺服驱动器读取绝 对编码器的单圈位置值并存入编码器内部记录电机电角度初始相位的EEPROM中4. 对齐过程结束。由于此时电机轴已定向于电角度相位的-30度方向因此存入的编码器 内部EEPROM中的位置检测值就对应电机电角度的-30度相位。此后驱动器将任意时 刻的单圈位置检测数据与这个存储值做差并根据电机极对数进行必要的换算再加上 -30度就可以得到该时刻的电机电角度相位。这种对齐方式需要编码器和伺服驱动器 的支持和配合方能实现日系伺服的编码器相位之所以不便于最终用户直接调整的根 本原因就在于不肯向用户提供这种对齐方式的功能界面和操作方法。这种对齐方法 的一大好处是只需向电机绕组提供确定相序和方向的转子定向电流无需调整编码器 和电机轴之间的角度关系因而编码器可以以任意初始角度直接安装在电机上且无需 精细甚至简单的调整过程操作简单工艺性好。如果绝对式编码器既没有可供使用的 EEPROM又没有可供检测的最高计数位引脚则对齐方法会相对复杂。如果驱动器支 持单圈绝对位置信息的读出和显示则可以考虑1.用一个直流电源给电机的UV绕组 通以小于额定电流的直流电U入V出将电机轴定向至一个平衡位置2.利用伺服驱动 器读取并显示绝对编码器的单圈位置值3.调整编码器转轴与电机轴的相对位置4.经 过上述调整使显示的单圈绝对位置值充分接近根据电机的极对数折算出来的电机 -30度电角度所应对应的单圈绝对位置点锁定编码器与电机的相对位置关系5.来回 扭转电机轴撒手后若电机轴每次自由回复到平衡位置时上述折算位置点都能准确复 现则对齐有效。如果用户连绝对值信息都无法获得那么就只能借助原厂的专用工装 一边检测绝对位置检测值一边检测电机电角度相位利用工装调整编码器和电机的相 对角位置关系将编码器相位与电机电角度相位相互对齐然后再锁定。这样一来用户 就更加无从自行解决编码器的相位对齐问题了。个人推荐采用在EEPROM中存储初 始安装位置的方法简单实用适应性好便于向用户开放以便用户自行安装编码器并完 成电机电角度的相位整定。4.正余弦编码器的相位对齐方式普通的正余弦编码器具 备一对正交的sincos1Vp-p信号相当于方波信号的增量式编码器的AB正交信号每圈 会重复许许多多个信号周期比如2048等以及一个窄幅的对称三角波Index信号相当 于增量式编码器的Z信号一圈一般出现一个这种正余弦编码器实质上也是一种增量 式编码器。另一种正余弦编码器除了具备上述正交的sin、cos信号外还具备一对一圈 只出现一个信号周期的相互正交的1Vp-p的正弦型C、D信号如果以C信号为sin则D 信号为cos通过sin、cos信号的高倍率细分技术不仅可以使正余弦编码器获得比原始 信号周期更为细密的名义检测分辨率比如2048线的正余弦编码器经2048细分后就可 以达到每转400多万线的名义检测分辨率当前很多欧美伺服厂家都提供这类高分辨 率的伺服系统而国内厂家尚不多见此外带C、D信号的正余弦编码器的C、D信号经 过细分后还可以提供较高的每转绝对位置信息比如每转2048个绝对位置因此带C、D 信号的正余弦编码器可以视作一种模拟式的单圈绝对编码器。采用这种编码器的伺 服电机的初始电角度相位对齐方式如下1.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小 于额定电流的直流电U入V出将电机轴定向至一个平衡位置2.用示波器观察正余弦 编码器的C信号波形3.调整编码器转轴与电机轴的相对位置4.一边调整一边观察C信 号波形直到由低到高的过零点准确出现在电机轴的定向平衡位置处锁定编码器与电 机的相对位置关系5.来回扭转电机轴撒手后若电机轴每次自由回复到平衡位置时过
基于AD2S83旋变反馈转光电编码器反馈的应用(全文)
基于D2S83旋变反馈转光电编码器反馈的应用1 D2S83芯片介绍D2S83利用比率跟踪转换方法将旋变格式输入信号转换为并行自然二进制数字字。
这样,当转换器远离旋变器放置时,可以确保具有高抗扰度,并且支持长引线。
10、12、14或16位输出字处于三态数字逻辑状态,并通过16路输出数据线以2字节形式提供。
BYTE SELECT、ENBLE和引脚确保可轻松地将数据传输至8和16位数据总线,而提供的输出则可通过外部计数器进行周期或俯仰计数。
该器件还可以提供与速度成比例的模拟信号,可用于取代转速传感器;工作基准频率范围为50Hz至20,000Hz。
2 编码器工作原理2.1 编码器输出信号通常情况下编码器的输出波形如图2所示。
当编码器动作时将产生、B两栩脉冲信号。
且、B两相信号的波形完全相同.仅是存在90°相位差。
编码器的运动方向分为正负两个方向:正方向运动时,脉冲信号的相位超前脉冲信号B的相位90°;负方向运动脉冲信号的相位滞后脉冲信号B的相位90°。
2.2 鉴相及四倍频计数原理鉴相及四倍频计数原理图如图3所示,在编码器单方向运动过程中,每个周期、B两相信号总存在四次电平状态的改变;并且、B两相电平状态改变的顺序总为:10一11一0l—00—lO;因此,在一个周期的信号中可根据、B两相的4种电平状态的顺序变化对位置脉冲进行细分计数及四倍频计数;同时,根据、B 两相电平的变化顺序来推断编码器的运动方向;可得到四倍频计数脉冲与方向脉冲如图4所示。
3 旋转反馈转光电编码器反馈的实现3.1 总体方案方案的总体框图如图4所示,采纳分辨率可变的旋变数字转换器D2S83,作为旋转变压器信号的解码器,可将模拟量的旋变信号转换成1~15位的计数脉冲及方向信号。
D2S83的分辨率可以选为10、12、14或16位,可以选择各种应用的最优分辨率来使用D2S83;如果D2S83的分辨率选择10位时,那么计数脉冲可依据需要选择D2S83的DB1~DB10其中任一输出,DB1~DB10的输出计数脉冲个数为2^0~2^(10-1),DB11~DB16无输出;依次类推,当分辨率选择16位时,计数脉冲可选择D2S83的DB1~DB16其中任一输出,DB1~DB16的输出计数脉冲个数为2^0~2^(16-1)。
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S2S1S4S3S2S1S4S3XB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。
目前无刷旋转变压器有三种结构形式。
1)环形变压器式旋转变压器图1示出环形变压器式无刷旋转变压器的结构。
这种结构很好地实现了无刷、无接触。
图中右侧部分是典型的旋转变压器的定、转子,在结构上和有刷旋转变压器一样的定、转子绕组,作信号变换。
左侧是环形变压器。
它的一个绕组在定子上,一个在转子上,同心放置。
旋变式编码器屏蔽方法
旋变式编码器屏蔽方法
旋变式编码器的屏蔽方法需要通过软件或者硬件的方式来进行,以下是一些常见的屏蔽方法:
1. 脉冲屏蔽:在编码器输出信号的脉冲上方放置一个屏蔽条,屏蔽条的宽度和编码器的分辨率相关。
当编码器进行旋转时,屏蔽条会挡住一定数量的脉冲,从而减小不必要的干扰。
2. 滤波器屏蔽:在编码器的输出信号上方串联一个低通滤波器,滤除高频噪声信号。
通常采用RC滤波器或者数字滤波器。
3. 状态屏蔽:通过屏蔽无效的状态信号来减少误差。
例如,如果编码器有一个 Z 相信号,表示旋转一周的终点,但在某些
情况下,这个信号可能不准确或者不需要。
可以通过屏蔽这个信号来减少误差。
4. 地线隔离:将编码器的地线与其他信号的地线隔离开,避免不同电路之间的相互干扰。
这些屏蔽方法可以单独使用,也可以结合使用,具体的选择和应用需要根据具体的场景和要求来决定。
旋转变压器与编码器的区别
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。
汇川电机拆装编码器及旋变的方法-20120807
电机部件现场更换操作方法(附录二)
通报
重要通报 紧急通报
密级
公开 保密 机密
适用 产品 发文 部门 发布 时间 发布 对象 内容 概要
40 60 80 电机技术研究部
100 130 180 ISMG 接插件
发文编号
Mot-1111-001
2012-07-18
产品线应用工程师、市场人员
一、ISMH/V 电机更换编码器的方法; 二、ISMG 电机更换编码器、旋变、接线盒、冷却风扇的方法。
安装调试
100、130、180 机座编码器更换方法
1. 从公司订购编码器总成(编码 31120020)(图 1),编码器拆卸工装(图 2),内六角扳手 一套,活动扳手。
图1
图2
2. 用 M3 内六角扳手将电机后盖上的 4 个 M3 的螺钉拆下(如图 3);
图3 3. 用 M3 内六角扳手将固定编码器弹片上的左右两个 M3 的螺钉拆下(如图 4);
图 26 2、 更换 PCB 板(编码 02020731):记录记录 PCB 板各连线的位置,松开 PCB 板与连线的紧
固螺钉,如图 27 椭圆框内,将连线与 PCB 板分离;拆开 PCB 板的固定螺钉,如图 27 三角形框内,把被换的 PCB 板拿出来,放上新的 PCB 板,按拆卸的反程序将其复原, 各螺钉一定要上牢靠,更换过程结束。
或用烙铁把连线焊下,如图 29,将各连线与各连接端子分离;拆开接线盒的固定螺丝, 如图 30,把被换的的接线盒拿下来来,放上新的接线盒,按拆卸的反程序将其复原, 各螺钉一定要上牢靠,更换过程结束却风机更换方法
1、 打开接线盒盖,记录风机(编码 23020001)的连线位置,如图 31,松开其连接螺钉, 将其从端子上分离;
基于AD2S83旋变反馈转光电编码器反馈的应用
鉴 相及四倍频计数原理 图如图3 所示 ,在 编码器 单方 向运动过程 中,每个周期A、 B 两相信号总存在四次电平状态 的改变 ; 并且A 、B 两 相 电平状态改变 的顺序总为 :1 0 一l 1 一O 】 —O o _ _ l O ;因此 ,在一个周期 的信号中可根据A 、B 两相的4 种电平状态的顺序变化对位置脉冲进行 细分计数及 四倍频计数;同时 ,根据A 、B 两相 电平的变 I 顷 序来判断 编码器 的运动方 向;可得到 四倍频计数脉冲与方向脉冲如图嘶 示 。
本工作原理,给出了旋转变压器反馈转增量式编码器反馈的实际应用电路 ,结合实时编码器反馈波形及旋变反馈转光电编码器反馈的特点 ,得到该种
反馈 方式 可行 性 ,其 在实 际工 作 中 的应 用 领域 。 关键 词 :A D 2 S 8 3 ;旋 转变 压 器反 馈 ;光 电编码 器 反馈 ;位 置 闭环环
科学技术
基于A D 2 S 8 3 旋 变反馈 转光 电编码器反馈 的应用
唐智 鹏
( 桂 林 星辰科 技 有 限ห้องสมุดไป่ตู้ 司 ,广 西 桂 林 5 4 1 0 0 4)
摘
要 :旋变数字转换器A D 2 S 8 3 是A D 公司早几年前推出的产品 ,在 国内外应用较为广泛;文中介绍 了旋变数字转换器A D 2 S 8 3 及光电编码器的基
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新能源汽车电机旋变信号原理
新能源汽车电机旋变信号原理
新能源汽车电机旋变信号原理是指电机在运行过程中产生的旋转变化信号。
旋变信号主要用于控制电机的运转速度和位置。
新能源汽车电机一般采用无刷直流电机或者异步电机,这些电机都具有旋转转子。
当电机转子旋转时,会在定子上产生旋转磁场。
在旋转磁场的作用下,定子上的传感器产生旋转变化的电信号,这个信号就是旋变信号。
旋变信号一般由霍尔传感器或者编码器产生。
霍尔传感器是一种基于霍尔效应的传感器,它能够感知磁场的变化。
在电机定子上安装几个霍尔传感器,可以实时感知电机转子的位置和速度变化,从而控制电机的运行状态。
编码器是一种通过光电或者磁电效应来感知转动角度的传感器。
它将转动角度转化为电信号输出。
在电机定子上安装编码器,可以实时感知电机转子的位置和转速变化,从而控制电机的运动。
旋变信号通过传感器感知电机转子的旋转变化,然后经过信号处理电路转化为数字信号,再经过控制器处理,控制电机的运行速度和位置。
旋变信号的原理是基于电磁感应或者光电效应,通过感知电机转子的旋转变化来控制电机的运行。
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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。
旋转转变器输出的属于模拟量的正余弦绝对值信号呀,是绝对值式反馈装置呀,但不是绝对值编码器呀,它与与编码器的工作方式、输出信号等是不同呀。
旋转转变器用在永磁伺服电机中的话可以检测位置、速度、角度、力矩等信号,相当于单圈绝对值编码器的功能啊,更换和安装时要调零位。
用在异步电动机上的话,只做为单圈速度信号和计数用呀,不需要调零位。