伺服电机编码器的作用和功能

我们知道，伺服系统包括编码器、驱动器以及电机本体三部分。当驱动器接收到控制指令以后，它会发出脉冲信号让电机进行运转，可能是速度方面的变化，可能是转矩方面的调整，还可能是位置方面的变化。电机接收到运动脉冲做功以后，也会反馈个脉冲信号。这时候，编码器就该工作了，它会对比上面所说的两个脉冲，如有不同有误差，那它就会纠正这个误差，使得两个脉冲变为一样。这样的话，电机就会准确的按照控制器的命令进行运动，你清楚了吗?

伺服电机编码器是安装在伺服电机上用来测量磁极位置和伺服电机转角及转速的一种传感器，从物理介质的不同来分，伺服电机编码器可以分为光电编码器和磁电编码器，另外旋转变压器也算一种特殊的伺服编码器，市场上使用的基本上是光电编码器，不过磁电编码器作为后起之秀，有可靠，价格便宜，抗污染等特点，有赶超光电编码器的趋势。

伺服编码器这个基本的功能与普通编码器是一样的，比如绝对型的有A,A反，B，B反，Z，Z反等信号，除此之外，伺服编码器还有着跟普通编码器不同的地方，那就是伺服电机多数为同步电机，同步电机启动的时候需要知道转子的磁极位置，这样才能够大力矩启动伺服电机，这样需要另外配几路信号来检测转子的当前位置，比如增量型的就有UVW等信号，正因为有了这几路检测转子位置的信号，伺服编码器显得有点复杂了，以致一般人弄不懂它的道理了，加上有些厂家故意掩遮一些信号，相关的资料不齐全，就更加增添了伺服电机编码器的神秘色彩。

由于A、B两相相差90度，可通过比较A相在前还是B相在前，以判别编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料，玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线，其热稳定性好，精度高，金属码盘直接以通和不通刻线，不易碎，但由于金属有一定的厚度，精度就有限制，其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级，塑料码盘是经济型的，其成本低，但精度、热稳定性、寿命均要差一些。分辨率—编码器以每旋转360度提供多少的通或暗刻线称为分辨率，也称解析分度、或直接称多少线，一般在每转分度5~10000线。

1、伺服电机编码器的工作原理

它是一种将旋转位移转换成一串数字脉冲信号的旋转式传感器，这些脉冲能用来控制角位移，如果编码器与齿轮条或螺旋丝杠结合在一起，也可用于测量直线位移。

2、伺服电机编码器的作用

用于高精度定位， 基本上普遍都是用pLC发出脉冲 通过私服驱动器来达到定位效果，而私服电机后面的编码器可以反馈伺服电机的行程 与 PLC发出的脉冲做比较 从而达到一个闭环系统。伺服电机只是接受命令完成某种动作的电机，普通电机也可做伺服电机用，所以伺服电机的种类很多;伺服系统那就复杂得多了。直流电机加上编码器，加上编码器是只是实现了闭环环节，伺服系统还有很多细节控制，如扭力，过扭力。

编码器产生电信号后由数控制置CNC、可编程逻辑控制器PLC、控制系统等来处理。这些传感器主要应用在下列方面：机床、材料加工、电动机反馈系统以及测量和控制设备。在ELTRA编码器中角位移的转换采用了光电扫描原理。读数系统是基于径向分度盘的旋转，该分度由交替的透光窗口和不透光窗口构成的。

此系统全部用一个红外光源垂直照射，这样光就把盘子上的图像投射到接收器表面上，该接收器覆盖着一层光栅，称为准直仪，它具有和光盘相同的窗口。

接收器的工作是感受光盘转动所产生的光变化，然后将光变化转换成相应的电变化。一般地，旋转编码器也能得到一个速度信号，这个信号要反馈给变频器，从而调节变频器的输出数据。故障现象： 1、 旋转编码器坏(无输出)时，变频器不能正常工作，变得运行速度很慢，而且一会儿变频器保护，显示“PG断开”。..联合动作才能起作用。要使电信号上升到较高电平，并产生没有任何干扰的方波脉冲，这就必须用电子电路来处理。编码器pg接线与参数 矢量变频器与编码器pg之间的连接方式，必须与编码器pg的型号相对应。

一般而言，编码器pg型号分差动输出、集电极开路输出和推挽输出三种，其信号的传递方式必须考虑到变频器pg卡的接口，因此选择合适的pg卡型号或者设置合理。

随着永磁材料制造工艺的不断完善，新一代的伺服电动机大都采用了新的、Nd2Fe14b1(铷铁硼)材料，该材料的剩余磁密、矫顽力和较大磁能积均好于其他永磁材料,再加上合理的磁极、磁路及电动机结构设计,大大地提高了电动机的性能,同时又缩小了电动机的外形尺寸。新一代的伺服电动机大都采用了新型的位置编码器,这种位置编码器的信号线数量从9根减少到5根,并支持增量型和值型两种类型,通信速率达4M/s,通信周期为62.5μs,数据长度为12位,编码器分辨率为20bit/rev,即每转生成100万个脉冲,高速的转速达6000r/min,编码器电源电流仅为16μA。

伺服电动机按照容量可以分为超小型(MINI型)、小容量型、中容量型和大容量型。超小容量型的功率范围为10W到20W,小容量型的功率范围为30W～750W,中容量型的功率范围为300W～15KW,大容量型的功率范围为22KW～55KW。伺服电动机的供电电压范围从100V～400V(单三相)。

一，伺服电机编码器有以下几点作用

1.能记住电机的磁极位置，伺服驱动器根据磁极位置来最佳的控制伺服电机，

2.做速度闭环和位置闭环，实现精确调速和精确的位置控制。

二：伺服电机本身自带编码器，可以通过换算伺服电子齿轮比的方式，用PLC发脉冲，控制伺服运行的距离，设置方法参考伺服控制器有关电子齿轮设定的说明。

位置控制一般是定位控制，通过接受脉冲命令，按照设定好的电子齿轮比，来完成想要的位移。

速度控制，一般是通过接受模拟量信号，来控制伺服电机的转速，来实现较好的随动性。

伺服系统有三个闭环控制，由外往里是，位置环，速度环，电流环，

位置控制时三个环都用到。

速度控制时只用到速度环和电流环。