伺服電機(jī)磁電式編碼器的研制.pdf

1、隨著我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)伺服電機(jī)中應(yīng)用的磁電式編碼器的需求量越來(lái)越大。但是我國(guó)的磁電式編碼器的產(chǎn)業(yè)化程度較低，相關(guān)產(chǎn)品的性價(jià)比差，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)的需求。這主要是由于當(dāng)前的磁電式編碼器多采用多對(duì)磁極結(jié)構(gòu)，制作工藝復(fù)雜，性價(jià)比不易提高。因此，本文采用單對(duì)磁極磁電式編碼器，對(duì)其進(jìn)行了深入研究，并成功研制了高性價(jià)比、小型化、易于產(chǎn)業(yè)推廣的伺服電機(jī)磁電式編碼器。
　　目前單對(duì)磁極磁電式編碼器發(fā)展緩慢，主要是由于單對(duì)磁極結(jié)構(gòu)不易獲得

2、高質(zhì)量的原始電壓信號(hào)，而且實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理功能的硬件電路比較復(fù)雜，精度和分辨率難以提高。因此，為提高原始電壓信號(hào)的質(zhì)量，本文采用三相六元件的信號(hào)發(fā)生方案，通過(guò)差分處理濾除了由于裝配偏差和零點(diǎn)漂移帶來(lái)的信號(hào)誤差；本文對(duì)編碼器信號(hào)發(fā)生結(jié)構(gòu)進(jìn)行了磁場(chǎng)分析，依據(jù)磁場(chǎng)分析的結(jié)論對(duì)編碼器常用的信號(hào)發(fā)生結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)利用積分原理在理論上能夠完全消除信號(hào)中由磁鋼環(huán)表面粗糙度引起的信號(hào)噪聲，進(jìn)一步提高了信號(hào)質(zhì)量，此結(jié)構(gòu)不僅滿足了本課題的需要，而

3、且為今后研制超高精度的磁電式編碼器奠定了理論基礎(chǔ)。在編碼器的信號(hào)處理方面，文中選擇了基于查表方式的信號(hào)處理算法，降低了處理芯片的運(yùn)算量，并通過(guò)對(duì)高性能的32位嵌入式單片機(jī)μPD70F3184的開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)了此算法。由于該款單片機(jī)的應(yīng)用，不僅簡(jiǎn)化了信號(hào)處理硬件的外圍電路，滿足了編碼器小型化的設(shè)計(jì)要求，而且實(shí)現(xiàn)了編碼器高速的運(yùn)算能力和實(shí)時(shí)的信號(hào)處理功能，提高了編碼器的精度和工作可靠性。
　　本文將課題研制的編碼器樣品與現(xiàn)有的高性能伺服電機(jī)