AEDB-9340光學(xué)編碼器在伺服電機系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　引言

　　在伺服電機系統(tǒng)中，需要系統(tǒng)提供精確的位置控制和速度控制，同時要求響應(yīng)快，速度高，轉(zhuǎn)動平滑，力矩穩(wěn)定等。對于越來越高的系統(tǒng)要求，侍服電機的控制也是越來越復(fù)雜，系統(tǒng)的控制器、電機驅(qū)動、位置與速度傳感形成一個閉環(huán)控制系統(tǒng);對于電機的換相，目前很多電機采用霍爾傳感器實現(xiàn)換相的反饋，霍爾傳感器的開關(guān)精確度不是太高。

　　AVAGO領(lǐng)先業(yè)界的六通道換向光學(xué)編碼器AEDB-9340系列在設(shè)計上可以簡單地開發(fā)無刷直流電機 (BLDC) 閉環(huán)路伺服系統(tǒng)中的反饋機制。這款光學(xué)編碼器集成通道A、通道B和通道I作為位置反饋，并使用通道U、通道V和通道W來模擬轉(zhuǎn)子換向的霍爾傳感器反饋，所有這些輸出信號都由光學(xué)傳感器產(chǎn)生;可通過重新配置碼盤樣式簡單更改極對數(shù)，不需任何硬件修改，這項功能有助于大幅度節(jié)省電動機制造商的設(shè)計開發(fā)和產(chǎn)品上市時間;而且開關(guān)精確度也比霍爾傳感器的高出很多，本文就該系列產(chǎn)品做簡單介紹。

　　一， AEDB-9340產(chǎn)品介紹

　　1， 六通道換向光學(xué)編碼器

　　AEDB-9340為透射式、增量光電編碼器，能提供A、B、I三個通道的位置反饋信號輸出，同時能提供U、V、W三個通道的電機換相信號。其位置傳感器的基本原理，如下圖：

　　左邊是具有光柵間隔的碼盤，在發(fā)光管和光電檢測中間轉(zhuǎn)動，通過光的透射傳送到右邊光檢測，內(nèi)部經(jīng)過處理后，能形成如下的ABI三個通道的位置信號輸出。

　　在位置信號輸出的同時，能根據(jù)單圈指示信號 I 輸出相關(guān)的UVW三路換相信號，其輸出可以直接用做無刷電機的電子換相信號，如下圖：

　　2， 產(chǎn)品特點

　　AEDB-9340集成了兩路A、B信號90度的正交輸出，并且具有單圈指示信號I輸出，能提供UVW信號輸出，A、B、I通道位置信息輸出精度可以達到2500CPR，最高能有150KHz的頻率響應(yīng)，軸徑大小則由 3mm到10mm。開關(guān)精確度也比傳統(tǒng)的霍爾傳感器高很多，AEDB-9340編碼器系列的換向精確度小于±1機械角度，這個集成解決方案免除了無刷直流電機回饋霍爾傳感器的使用，不僅可以降低成本，還能改善整體系統(tǒng)的性能，同時可以縮小集成反饋器件無刷直流電機的整體尺寸大小。

　　AEDB-9340可以很好的應(yīng)用于打印機，繪圖儀，傳送帶，以及工廠自動化設(shè)備等方面。

　　二， AEDB-9340在侍服電機中應(yīng)用

　　六通道換向光學(xué)編碼器在系統(tǒng)中能實現(xiàn)位置信號A、B、I三個通道輸出，根據(jù)位置計算侍服電機的運行速度，對主控制器要求的位置和速度進行精確的控制。同時，在侍服電機特別是無刷電機的控制中，可以將光電編碼器產(chǎn)生的UVW三個換相信號直接用于馬達的換相信號，而不做額外的信號處理。編碼器的響應(yīng)速度快，能適應(yīng)于多種運行速度的侍服電機。

　　隨著業(yè)界對編碼器改善電機控制需求的不斷提高，電機制造商進一步促進了集成式轉(zhuǎn)向輸出的光學(xué)編碼器在BLDC馬達領(lǐng)域的廣泛使用，其發(fā)展勢頭已經(jīng)超過了霍爾器件。越來越多的設(shè)計人員開始在他們的電機驅(qū)動中選用光學(xué)編碼器，這些編碼器的價格更低，可以實現(xiàn)與霍爾傳感器同等的可靠性，其精度可以做得更高。相比之下，霍爾傳感器則增加了侍服電機尺寸、設(shè)計復(fù)雜性和組裝成本。

　　六通道換向光學(xué)編碼器AEDB-9340，在侍服電機應(yīng)用中，能準(zhǔn)確反應(yīng)電機的位置信息、速度信息，而且可以生產(chǎn)無刷電機的換相信號UVW，這些換相信號可以直接代替霍爾傳感器。編碼器能實現(xiàn)高精度，高速率信號檢測，模塊化設(shè)計還能減少設(shè)計的尺寸，降低設(shè)計難度，同時能降低生產(chǎn)成本。