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精确而可靠地发出检测信号并控制系统精准运行是伺服系统工作良好的保证。光电编码器具有测速精度高、分辨率能力强、受器件影响小的优点,被广泛应用于调速要求高、调速范围范围大的调速系统和伺服系统。AVAGO编码器AEDB-9340系列和AEAT-9000系列,可以提高伺服系统的定位精度,改善伺服电机系统的动态性能。
AVAGO领先业界的六通道换向光学编码器AEDB-9340系列在设计上为无刷直流电机 (BLDC) 闭环控制提供了反馈机制。这款光学编码器集成通道A、B和I作为位置反馈,并使用通道U、V和W检测转子磁极位置,大力矩启动伺服电机。
AEAT-9000系列是AVAGO超高精度17位单圈绝对式编码器,最大分辨率可达131072位置/转。具有可灵活配置的3线/2线SSI接口,利用SPI接口方便快捷完成微控制对编码器的模式配置。
以上两个系列都属于投射型光电编码器。可通过重新配置码盘样式简单更改极对数,不需任何硬件修改,高效快速应用到伺服控制中,本文就以上两系列产品做简单介绍。
一、AEDB-9340产品介绍
1.六通道换向光学编码器
AEDB-9340作为典型的六通道透射式、增量光电编码器,能提供A、B、I三通道位置反馈信号,同时提供U、V、W三通道电机换向信号。在位置信号输出的同时,能根据单圈指示信号 I 输出相关的UVW三路换向信号,其输出可以直接用做无刷电机的电子换向信号,如下图
2.产品特点
AEDB-9340的A、B、I通道位置输出精度可以达到2500CPR,最高能有150KHz的频率响应,轴径大小则由 3mm到10mm。开关精确度也比传统的霍尔传感器高很多,AEDB-9340编码器系列的换向精确度小于±1机械角度,这个集成解决方案免除了无刷直流电机回馈霍尔传感器的使用,不仅可以降低成本,还能改善整体系统的性能,同时可以缩小集成反馈器件无刷直流电机的整体尺寸大小。
AEDB-9340可以很好的应用于打印机,绘图仪,传送带,以及工厂自动化设备等方面。
二、AEAT-9000产品介绍
1.超高精度17位单圈绝对式编码器
AEAT-9000属于多位输出型编码器,它的串行输出SSI有两种方式。NSL用作使能脚,在SCL时钟到来要读取位置数据之前,NSL先要为低电平。当SCL时钟为低是,DOUT上的数据就被读走。如下图
在一些点对点的传输中,使用去掉NSL的2线模式,其中NSL一直被拉低。当然它的传输速度也变为1.5Mhz。如下图所示
2.产品特点
AEAT-9000有正余弦模拟输出和增量式A、B数字输出供用户选择,精度可以达到2048CPR。SSI输出的速率有1.5Mhz和10Mhz,方便用户选择并且提高了可靠性,电源电压5V,轴径大小则由 3mm到12mm。正余弦通道的差补提高了AEAT-9000的精度,这对伺服系统的位置、速度精度大大提高,SPI接口方便了用户对AEAT-9000的灵活配置,降低了伺服系统的体积。
AEAT-9000编码器主要应用要求比较高的场合,如伺服电机、工业和海事阀控制、高精度测试和测量仪器、工厂自动化设备、纺织、木工及包装机械、风力涡轮机等。
三、AEDB-9340和AEAT-9000在伺服电机中应用
上图为安华高编码器在伺服系统中应用框图。
AEDB-9340在系统中能实现位置信号A、B、I三个通道输出,根据位置计算伺服电机的运行速度,对主控制器要求的位置和速度进行精确的控制。同时,在伺服电机特别是BLDC无刷电机的控制中,可以将光电编码器产生的UVW三个换向信号直接用于马达的换向信号,而不做额外的信号处理。编码器的响应速度快,能适应于多种运行速度的伺服电机,相比之下,霍尔传感器则增加了伺服电机尺寸、设计复杂性和组装成本。
如果用户对成本不是很敏感,对控制精度,干扰和位置准确性比较高的话,安华高超高精度AEAT-9000可供选择,在伺服框图中,模拟的正余弦通道或数字A、B通道输出电机的位置信息,用于位置环、速度换的闭环控制,SSI同步串行输出保证了可靠性,用于微控制器对电机的控制,同时SPI接口增强编码器的通讯功能。AEAT-9000还很好满足用户对脉冲数、轴径、信号输出形式、电压、尺寸等方面的要求,并丰富了以上功能。
编码器能实现高精度,高速率信号检测,模块化设计还能减少设计的尺寸,降低设计难度,同时能降低生产成本。有关该系列产品的详细信息及相关技术支持,请联系安华高科技大中国区授权代理商世强电讯。 |