說到精確控制，我們首先想到的是步進(jìn)電機(jī)，但有時(shí)需要精確控制，但并不是那么極端。我們可以以自動(dòng)門鎖系統(tǒng)為例。或者，您可能希望像洗衣機(jī)一樣來(lái)回旋轉(zhuǎn)電機(jī)軸360度。在這種情況下，步進(jìn)電機(jī)的選擇不僅效率低，而且成本高。解決這個(gè)問題的方法是使用一種簡(jiǎn)單的編碼電機(jī)，它比傳統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)便宜得多，并且可以產(chǎn)生比步進(jìn)電機(jī)大得多的轉(zhuǎn)矩。因此，在本文中，我們決定討論所有不同類型的編碼器電機(jī)及其工作原理。我們還將討論如何使用Arduino這樣的簡(jiǎn)單微控制器讀取它。
什么是編碼器電機(jī)？
編碼器電機(jī)是一種電機(jī)，其中旋轉(zhuǎn)編碼器安裝在其背面，通過跟蹤電機(jī)軸的速度或位置向系統(tǒng)提供反饋。市場(chǎng)上有各種編碼器電機(jī)。其中一些是光學(xué)的或磁性的，而另一些是增量的或絕對(duì)的。編碼器的類型取決于應(yīng)用的形狀、大小和類型。
編碼器是如何工作的？
任何旋轉(zhuǎn)編碼器都有兩個(gè)輸出，分別標(biāo)記為a和B，或者根據(jù)產(chǎn)品的不同，它們可以類似。然而，基本概念仍然非常相似。為簡(jiǎn)單起見，我們可以將旋轉(zhuǎn)編碼器想象為編碼器內(nèi)的兩個(gè)開關(guān)，它們與VCC或GND共享（取決于制造商）?，F(xiàn)在，當(dāng)它旋轉(zhuǎn)公共端、觸摸端子a或端子B時(shí)，端子的位置是，如果編碼器順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，觸點(diǎn)a變高，下一個(gè)觸點(diǎn)B變高，這意味著根據(jù)方向（順時(shí)針或逆時(shí)針）始終存在90度相移。我們可以在微控制器的幫助下簡(jiǎn)單地檢測(cè)這個(gè)相移，以確定旋轉(zhuǎn)方向。一旦我們這樣做，我們可以增加或減少計(jì)數(shù)器，告訴我們轉(zhuǎn)速或旋轉(zhuǎn)度（如果齒輪驅(qū)動(dòng)）編碼器電機(jī)）。以下圖片將使您更好地了解該過程。
帶編碼器的不同類型電機(jī)
根據(jù)應(yīng)用的不同，有許多不同類型的基于編碼器的電機(jī)可供選擇。下面列出了最常見的方法。
1.帶編碼器的交流電機(jī)：
市場(chǎng)上不僅有直流電機(jī)，還有帶編碼的交流電機(jī)。交流感應(yīng)由于其成本低、壽命長(zhǎng)，可成為通用應(yīng)用和控制系統(tǒng)的常見選擇。這些類型的電機(jī)用于需要精確速度控制的車床
2.帶編碼器的步進(jìn)電機(jī)：
當(dāng)我們聽到帶編碼器的步進(jìn)電機(jī)時(shí)，我們首先想到的是為什么我們甚至需要帶編碼器的步進(jìn)電機(jī)。它的精確控制不正是步進(jìn)機(jī)最擅長(zhǎng)的嗎？這個(gè)問題的答案是是和否。Galil發(fā)布的關(guān)于閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)的文件另有說明。他們表示，編碼器提供的引導(dǎo)將對(duì)步進(jìn)電機(jī)的工作精度產(chǎn)生重大影響。通過并列比較開環(huán)和閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)，他們發(fā)現(xiàn)附加編碼器可以在一定程度上提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。通過這項(xiàng)技術(shù)，它們可以獲得更大的轉(zhuǎn)矩，并顯著提高電機(jī)的穩(wěn)定性。
3.直流電機(jī)編碼器：
帶編碼器的直流電機(jī)是市場(chǎng)上最常見的類型。在大多數(shù)情況下，它是一個(gè)通用直流電機(jī)，前后連接一個(gè)磁性編碼器。可能有也可能沒有齒輪總成來(lái)降低轉(zhuǎn)速和增加扭矩。編碼器為系統(tǒng)提供閉環(huán)反饋，通過該反饋可以精確調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
編碼器技術(shù)類型
1.光學(xué)編碼器：
光學(xué)編碼器是最常用的編碼器之一，它由光源旋轉(zhuǎn)盤和光學(xué)探測(cè)器電路組成。當(dāng)它打開光源或LED電源時(shí)，在極端相反的情況下，光源是一個(gè)光電探測(cè)器，在它們之間放置一個(gè)編碼盤。編碼器盤由一個(gè)黑色盤組成，盤之間有仔細(xì)切割的孔。光通過孔被光電探測(cè)器接收。當(dāng)沒有孔時(shí)，它將被中斷。這允許微控制器處理光脈沖，然后確定其旋轉(zhuǎn)方向。鼠標(biāo)就是這種編碼器的一個(gè)很好的例子。
2.線性編碼器：
線性編碼器是一種編碼器，主要用于工業(yè)自動(dòng)化和控制。它是一種具有線性刻度以確定其位置的裝置。電子秤上有一個(gè)傳感器，可以讀取電子秤并確定其位置。數(shù)字游標(biāo)卡尺是線性編碼器的一個(gè)很好的例子。線性編碼器可能是也可能不是絕對(duì)的或增量的。該編碼器用于車床和工業(yè)自動(dòng)化工具等高精度儀器中。
3.絕對(duì)編碼器：
您可以了解的最有趣的編碼器之一是絕對(duì)編碼器。與在旋轉(zhuǎn)期間提供連續(xù)比特流的增量編碼器不同，絕對(duì)編碼器是為空間中的每個(gè)位置輸出唯一字比特的編碼器。這提供了比其他增量編碼器類型更高的分辨率，并且可以適應(yīng)不同類型的微控制器以獲得更好的性能。
4.增量編碼器：
增量編碼器是另一種最常見的編碼器類型，通常用于不同類型的應(yīng)用。它是根據(jù)編碼器類型將角運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為數(shù)字/模擬信號(hào)的編碼器。增量編碼器可用于確定電機(jī)軸的位置，主要用于伺服電機(jī)。
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