5
控制器與伺服反饋編碼器的工作原理:
在現代工業(yè)自動化和電子設備中，總線終端控制器（Bus Terminator）和伺服反饋編碼器（Servo Feedback Encoder）扮演著至關重要的角色。它們分別負責維護信號傳輸的穩(wěn)定性和精確控制伺服電機的運動。本文將詳細探討這兩種設備的工作原理及其在各自領域中的應用。
總線終端控制器的工作原理
總線終端控制器是一種用于終止總線信號的電路或組件，它在計算機系統和其他電子設備中起到關鍵作用?？偩€通常是一根電纜，用于連接多個設備以實現數據傳輸和通信。總線終端器的主要功能是消除總線上的反射信號，維護信號的完整性和穩(wěn)定性。
功能與分類
總線終端器的主要功能是匹配總線的阻抗，確保信號能夠正常傳輸，并減少干擾和誤碼的發(fā)生。根據總線類型和工作原理的不同，總線終端器可以分為電阻終端器、電容終端器和主動終端器等。
- **電阻終端器**：通過連接一個與總線阻抗匹配的電阻，將總線終止為其特定的阻抗值，以吸收信號的反射和抑制噪聲。
- **電容終端器**：使用電容組件來終止總線信號，能夠消除信號的高頻噪聲和干擾，適用于高速總線和信號頻率較高的場景。
- **主動終端器**：集成了電路和控制邏輯，能夠根據總線的工作狀態(tài)自動調整阻抗，以保持信號的穩(wěn)定性，具有較高的精度和可靠性。
常見錯誤與解決方案
總線終端器在使用過程中可能會遇到一些常見問題，如缺失終端器、阻抗不匹配、錯誤安裝位置和終端器損壞或老化等。這些問題會導致信號質量下降，影響數據傳輸的可靠性和速率。因此，確保每個總線末端都正確安裝了終端器，且終端器的阻抗與總線相匹配，是避免這些問題的關鍵。
伺服反饋編碼器的工作原理
伺服反饋編碼器是用于測量伺服電機磁極位置、轉角及轉速的一種傳感器，廣泛應用于高精度的定位系統中。編碼器通過精確測量電機的運動狀態(tài)，為伺服驅動器提供反饋信號，實現閉環(huán)控制。
結構與分類
伺服電機編碼器主要由刻度碼盤、發(fā)光二極管、紅外光電二級接收管、晶體管放大整形電路等組成。根據物理介質的不同，伺服電機編碼器可以分為光電編碼器和磁電編碼器。目前市場上使用較多的是光電編碼器，但磁電編碼器以其可靠、價格便宜、抗污染等特點，有趕超光電編碼器的趨勢。
工作機制
伺服反饋編碼器的工作原理基于光電或磁電轉換技術。當伺服電機旋轉時，編碼器內部的碼盤隨之旋轉，通過發(fā)光二極管和光電接收管等元件，將旋轉運動轉換為電信號輸出。編碼器輸出的脈沖數與電機的旋轉角度和轉速成正比，通過計算這些脈沖數，可以精確測量電機的轉速和工作臺移動的距離。
在伺服系統中，編碼器輸出的脈沖信號反饋到伺服驅動器上，形成閉環(huán)控制。伺服驅動器根據反饋信號與預設指令的偏差，調整電機的運行狀態(tài)，從而實現高精度的運動控制。由于伺服電機多為同步電機，啟動時需要知道轉子的磁極位置，因此伺服編碼器還需要提供額外的信號來檢測轉子的當前位置。
結論
總線終端控制器和伺服反饋編碼器是現代工業(yè)自動化和電子設備中關鍵組件。總線終端控制器通過消除總線上的反射信號，維護信號的穩(wěn)定性和完整性；伺服反饋編碼器則通過精確測量伺服電機的運動狀態(tài)，為閉環(huán)控制提供可靠的反饋信號。兩者的協同工作，為高精度定位和運動控制提供了堅實的基礎。
德國SIKC伺服反饋編碼器性能
| 每圈正弦/余弦周期 | 64 |
| 可測量圈數 | 4,096 |
| 總步數 | 8,388,608 |
| 測量步距 | 5 ″ 正弦/余弦信號按 12 位細分 |
| 積分非線性 | ± 72 ″ 1) |
| 差分非線性度 | ± 45 ″ 1) |
| 等待時間 | 25 µs |
| 可用存儲空間 | 2,048 Byte |
| 德國SIKC伺服反饋編碼器處于公稱位置 ± 0.1 mm 和 20 °C 溫度下的典型值. | |
接口 | |
| 德國SIKC編碼器位置編碼類型 | 二進制 |
| 編碼方向 | 增量, 從“A"方向觀察順時針旋轉的軸（參見尺寸圖） |
| 通訊接口 | HIPERFACE® |
電氣參數 | |
| 連接類型 | 插頭, 8 針 |
| 供電電壓 | 7 V DC ... 12 V DC |
| 上電時間/斜坡電壓 | 大 180 ms 1) |
| 建議供電電壓 | 11 V DC |
| 電流消耗 | ≤ 150 mA 2) |
| 1) 0 至 7.0 V 斜坡電壓持續(xù)時間。. | |
| 2) 在 7 V DC 且無負載時. | |
機械參數 | |
| 軸的形式 | 通孔空心軸 |
| 軸直徑 | 50 mm |
| 尺寸 | 參見尺寸圖 |
| 重量 | ≤ 0.21 kg |
| 轉動慣量 | 280 gcm2 |
| 工作轉速 | 8,500 min?1, 8,500 U/min (直至產生可靠的位置) |
| 角加速度 | ≤ 50,000 rad/s2 |
| 允許徑向軸位移 | ± 0.15 mm |
| 允許軸向軸位移 | ± 0.4 mm |
| 允許驅動裝置靜態(tài)軸位移 | ± 0.3 mm |
| 允許驅動裝置動態(tài)軸位移 | ± 0.1 mm |
環(huán)境參數 | |
| 運行溫度范圍 | –30 °C ... +115 °C |
| 儲存溫度范圍 | –40 °C ... +125 °C, 無包裝 |
| 相對空氣濕度/凝結 | 85 %, 不允許凝結 1) |
| 抗沖擊能力 | 100 g, 10 ms, 10 ms (根據 EN 60068-2-27) 2) |
| 抗振動能力的頻率范圍 | 30 g, 10 Hz ... 2,000 Hz (根據 EN 60068-2-6) 1) |
| 電磁兼容性 | 根據 EN 61000-6-2 和 EN 61000-6-4 標準（級別 A） 3) |
| 外殼防護等級 | IP40, 插上插頭且合上罩殼時 (根據 IEC 60529 標準) |
更多產品詳見： SIKC伺服反饋編碼器
