做機(jī)構(gòu)設(shè)計的都難免會碰到伺服電機(jī)的應(yīng)用,可能我們在選伺服電機(jī)的過程中也沒有考慮太多的內(nèi)容,頂多計算一個扭距和功率,就把伺服電機(jī)給選出來了,有的專業(yè)一點(diǎn)的工程師定多,再選一個慣量匹配,結(jié)合伺服電機(jī)的生產(chǎn)廠家給的相關(guān)的參數(shù)。
對于伺服電機(jī)內(nèi)部的結(jié)構(gòu),相信沒有多少人會與研究它,但是你如果做更高級的案子,不可避免的會遇到信號反饋這個問題,伺服電機(jī)信號反饋怎么來實(shí)現(xiàn)的?原來他是靠內(nèi)部的內(nèi)置編碼器來實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功能,我們下來就說一說編碼器的原理。
編碼器說起來是比較簡單的一個東西,說它簡單是因為它主要構(gòu)成就是一個碼盤和一個光纖,通俗一點(diǎn)就是:碼盤相當(dāng)于我們的鐘表的表盤,上面有許許多多的刻度,刻度就像我們時鐘上面的每一個表的數(shù)值的對應(yīng)的定的指針,我們的時針,分針,秒針,可以代表光纖,我們這里就拿秒針來對應(yīng)吧。
編碼器就相當(dāng)于是我們馬達(dá)的主軸連接到這個表盤的秒針上面,每一個速速的刻度上面兒裝一個光纖傳感器,買個傳感器感應(yīng)的秒針,就說明電機(jī)轉(zhuǎn)到了哪個位置,比如說12點(diǎn)的位置感應(yīng)到子針了,說明他轉(zhuǎn)了一圈兒,如果9:00的位置感應(yīng)到兩次,10:00感應(yīng)的一次,說明這個電機(jī)轉(zhuǎn)了一圈兒又3/4圈兒。
用上面的方法是比較好理解的,但是在實(shí)際生產(chǎn)中多有不便,因為我沒有做太多的傳感器,成本太高,每個傳感器上又有線,繞過來繞過去的太復(fù)雜,再加上我們?nèi)绻汛a盤進(jìn)行細(xì)分的話,那又要多少傳感器?
為了解決以上的問題,所以我們把這個鐘表的碼盤反其道而行之,讓電機(jī)的主軸和碼盤連接,讓碼盤轉(zhuǎn)動,讓秒針作為傳感器定止不動,都要我們在碼盤上的刻度就可以不斷細(xì)分,比方我們可以把一小時分成60分,60分再分成60秒,這樣編碼器的分辨率就提高了,精度自然也隨之提高。
這時候有的人要問了,你編碼器細(xì)分的太細(xì)了,刻度太多了,這個光纖能不能感應(yīng)得到?這個我們可以利用減速機(jī)的原理,讓大齒輪帶小齒輪,最終電機(jī)只要轉(zhuǎn)一度,碼盤可以轉(zhuǎn)60圈兒,事實(shí)上,編碼去的確是這么做的。
這里要注意的是編碼器長得有點(diǎn)像小電機(jī),但是它是沒有動力的,是一個從動的零部件,它上面那根電線不是通電的,而是用來輸出信號的。