伺服系統(tǒng)中的反饋通常以旋轉(zhuǎn)變壓器或編碼器的形式出現(xiàn)。這是兩個(gè)提供電機(jī)軸位置反饋的設(shè)備。這些設(shè)備可以安裝在電機(jī)軸周?chē)?，作為除電機(jī)之外的第二個(gè)硬件，或者它們可以內(nèi)置到電機(jī)外殼中。

　　伺服系統(tǒng)中反饋裝置的類(lèi)型

　　從根本上說(shuō)，解析器和編碼器在某種意義上做同樣的事情。它們都感應(yīng)電機(jī)軸的位置，以便電機(jī)知道下一步要去哪里。但是，它們的差異可能或多或少適合各種應(yīng)用。

　　1、解析器

　　解析器是一個(gè)堅(jiān)實(shí)的野獸。它們是不包含板載固態(tài)電子或光學(xué)器件的模擬設(shè)備。這種設(shè)計(jì)使旋轉(zhuǎn)變壓器成為極其堅(jiān)固的硬件，在可能發(fā)生高溫、沖擊、振動(dòng)、輻射和污染的惡劣環(huán)境中表現(xiàn)良好。

　　具有多個(gè)外殼和旋轉(zhuǎn)變壓器配置的3英寸串聯(lián)旋轉(zhuǎn)變壓器

　　旋轉(zhuǎn)變壓器已在許多常見(jiàn)應(yīng)用中使用，尤其是在經(jīng)常存在這些條件的行業(yè)中，例如石油和天然氣、能源、鋼鐵廠等。

　　旋轉(zhuǎn)變壓器是一種設(shè)計(jì)巧妙的旋轉(zhuǎn)變壓器電源變壓器，通過(guò)在定子中旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)子，可以磁力改變其輸出電壓。變壓器的多個(gè)繞組的構(gòu)造使得當(dāng)旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一整圈時(shí)，會(huì)生成完整的正弦波和完整的余弦波作為輸出（或在多速旋轉(zhuǎn)變壓器的情況下是這些的倍數(shù)）。

　　在技術(shù)上也稱為模擬三角函數(shù)發(fā)生器。旋轉(zhuǎn)變壓器旨在將輸入矢量分解為其正弦和余弦分量轉(zhuǎn)子位置可以作為這兩個(gè)輸出電壓的反正切找到。

　　模擬三角函數(shù)生成器是一個(gè)有用的術(shù)語(yǔ)，可幫助理解解析器如何為具有數(shù)學(xué)背景的人工作。但是，這不是該設(shè)備的常用術(shù)語(yǔ)。大多數(shù)人簡(jiǎn)單地稱它們?yōu)榻馕銎饕员苊饣煜?/p>

　　2、編碼器

　　編碼器被認(rèn)為是一種相對(duì)較新的反饋技術(shù)，它比旋轉(zhuǎn)變壓器技術(shù)提高了位置精度和精度數(shù)據(jù)。編碼器是數(shù)字設(shè)備，通常內(nèi)置傳感器來(lái)檢測(cè)編碼器的轉(zhuǎn)子位置?？梢允褂脦追N不同的傳感器類(lèi)型。根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn)，最常見(jiàn)的兩種是光學(xué)編碼器和磁性編碼器。

　　讓我們考慮一個(gè)典型的光學(xué)編碼器?；舅枷胧寝D(zhuǎn)子上有一個(gè)穿孔板，一側(cè)有燈，另一側(cè)有光學(xué)傳感器。

　　典型光學(xué)編碼器的組件

　　當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，傳感器的輸出隨著穿孔由高變低，允許光線通過(guò)。通過(guò)計(jì)算高低脈沖的數(shù)量，可以確定行進(jìn)的距離。

　　板的旋轉(zhuǎn)方向由正交性決定。光束由兩個(gè)平行傳感器測(cè)量。一個(gè)傳感器上的光強(qiáng)度會(huì)先于另一個(gè)傳感器增加。

　　通過(guò)比較哪個(gè)傳感器的輸出先變高，方向就知道了。這兩個(gè)信號(hào)稱為A和B通道。它們的倒數(shù)A'和B'也被分配到專用信道，它們的數(shù)據(jù)用于檢查來(lái)自A和B的傳輸錯(cuò)誤。

　　兩個(gè)正交方波。旋轉(zhuǎn)方向由AB相角的符號(hào)表示。在這種情況下，它是負(fù)數(shù)，因?yàn)锳滯后于B。

　　總共創(chuàng)建了四個(gè)通道，因此稱為正交。

　　3、增量編碼器

　　到目前為止，我們已經(jīng)描述了增量編碼器。增量編碼器只知道每當(dāng)它開(kāi)始跟蹤此信息時(shí)，它相對(duì)于它碰巧所在的位置移動(dòng)了多遠(yuǎn)。

　　當(dāng)帶增量編碼器的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)斷電時(shí)，該信息將丟失。重新啟動(dòng)后，增量編碼器將不會(huì)記住其先前的位置。它沒(méi)有自然的零位。

　　由于系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)零位是未知的，如果需要知道電機(jī)移動(dòng)的目標(biāo)物體的起始位置進(jìn)行自行控制，則必須執(zhí)行歸位程序。歸位程序?qū)⑹褂秒姍C(jī)移動(dòng)目標(biāo)對(duì)象，直到它在已知點(diǎn)觸發(fā)傳感器，然后可以將該點(diǎn)指定為歸位位置，該位置將用作其最終參考點(diǎn)。如果電機(jī)向左或向右旋轉(zhuǎn)，位置將變?yōu)檎祷蜇?fù)值。

　　4、絕對(duì)式編碼器

　　一些應(yīng)用程序需要始終知道家在哪里，甚至打開(kāi)系統(tǒng)電源并立即重新啟動(dòng)。對(duì)于這些不切實(shí)際或不可能執(zhí)行歸位程序的應(yīng)用，可以使用絕對(duì)編碼器。有許多類(lèi)型的絕對(duì)編碼器，即使在電源重新啟動(dòng)后，它們也使用不同的技術(shù)來(lái)跟蹤回家。

　　絕對(duì)式編碼器

　　除了通道A和B之外，一些絕對(duì)編碼器還會(huì)生成額外的Z通道，其中Z專門(mén)用于跟蹤編碼輪從其原始位置開(kāi)始的轉(zhuǎn)數(shù)。即使在斷電時(shí)軸移動(dòng)，當(dāng)電源恢復(fù)時(shí)絕對(duì)編碼器將知道其位置。由于成本相對(duì)較高，有時(shí)會(huì)選擇增量編碼器而不是絕對(duì)編碼器。

　　然而，反饋對(duì)于電機(jī)本身并不是有用的信息。電機(jī)是一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)器。它們就像我們的手。他們可以執(zhí)行任務(wù)，但他們需要他們的大腦來(lái)告訴他們?cè)撟鍪裁匆约叭绾巫觥Ｒ虼?，?shí)際上并不是電機(jī)本身對(duì)位置數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和校正以獲得我們想要的運(yùn)動(dòng)它需要一個(gè)大腦。為此，我們將在本系列的下一部分中介紹一種稱為伺服驅(qū)動(dòng)器的硬件。