伺服系統(tǒng)中的反饋通常以旋轉(zhuǎn)變壓器或編碼器的形式出現(xiàn)。這是兩個提供電機軸位置反饋的設備。這些設備可以安裝在電機軸周圍，作為除電機之外的第二個硬件，或者它們可以內(nèi)置到電機外殼中。

　　伺服系統(tǒng)中反饋裝置的類型

　　從根本上說，解析器和編碼器在某種意義上做同樣的事情。它們都感應電機軸的位置，以便電機知道下一步要去哪里。但是，它們的差異可能或多或少適合各種應用。

　　1、解析器

　　解析器是一個堅實的野獸。它們是不包含板載固態(tài)電子或光學器件的模擬設備。這種設計使旋轉(zhuǎn)變壓器成為極其堅固的硬件，在可能發(fā)生高溫、沖擊、振動、輻射和污染的惡劣環(huán)境中表現(xiàn)良好。

　　具有多個外殼和旋轉(zhuǎn)變壓器配置的3英寸串聯(lián)旋轉(zhuǎn)變壓器

　　旋轉(zhuǎn)變壓器已在許多常見應用中使用，尤其是在經(jīng)常存在這些條件的行業(yè)中，例如石油和天然氣、能源、鋼鐵廠等。

　　旋轉(zhuǎn)變壓器是一種設計巧妙的旋轉(zhuǎn)變壓器電源變壓器，通過在定子中旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)子，可以磁力改變其輸出電壓。變壓器的多個繞組的構(gòu)造使得當旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一整圈時，會生成完整的正弦波和完整的余弦波作為輸出（或在多速旋轉(zhuǎn)變壓器的情況下是這些的倍數(shù)）。

　　在技術(shù)上也稱為模擬三角函數(shù)發(fā)生器。旋轉(zhuǎn)變壓器旨在將輸入矢量分解為其正弦和余弦分量轉(zhuǎn)子位置可以作為這兩個輸出電壓的反正切找到。

　　模擬三角函數(shù)生成器是一個有用的術(shù)語，可幫助理解解析器如何為具有數(shù)學背景的人工作。但是，這不是該設備的常用術(shù)語。大多數(shù)人簡單地稱它們?yōu)榻馕銎饕员苊饣煜?/p>

　　2、編碼器

　　編碼器被認為是一種相對較新的反饋技術(shù)，它比旋轉(zhuǎn)變壓器技術(shù)提高了位置精度和精度數(shù)據(jù)。編碼器是數(shù)字設備，通常內(nèi)置傳感器來檢測編碼器的轉(zhuǎn)子位置?？梢允褂脦追N不同的傳感器類型。根據(jù)我的經(jīng)驗，最常見的兩種是光學編碼器和磁性編碼器。

　　讓我們考慮一個典型的光學編碼器?；舅枷胧寝D(zhuǎn)子上有一個穿孔板，一側(cè)有燈，另一側(cè)有光學傳感器。

　　典型光學編碼器的組件

　　當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，傳感器的輸出隨著穿孔由高變低，允許光線通過。通過計算高低脈沖的數(shù)量，可以確定行進的距離。

　　板的旋轉(zhuǎn)方向由正交性決定。光束由兩個平行傳感器測量。一個傳感器上的光強度會先于另一個傳感器增加。

　　通過比較哪個傳感器的輸出先變高，方向就知道了。這兩個信號稱為A和B通道。它們的倒數(shù)A'和B'也被分配到專用信道，它們的數(shù)據(jù)用于檢查來自A和B的傳輸錯誤。

　　兩個正交方波。旋轉(zhuǎn)方向由AB相角的符號表示。在這種情況下，它是負數(shù)，因為A滯后于B。

　　總共創(chuàng)建了四個通道，因此稱為正交。

　　3、增量編碼器

　　到目前為止，我們已經(jīng)描述了增量編碼器。增量編碼器只知道每當它開始跟蹤此信息時，它相對于它碰巧所在的位置移動了多遠。

　　當帶增量編碼器的運動控制系統(tǒng)斷電時，該信息將丟失。重新啟動后，增量編碼器將不會記住其先前的位置。它沒有自然的零位。

　　由于系統(tǒng)啟動時零位是未知的，如果需要知道電機移動的目標物體的起始位置進行自行控制，則必須執(zhí)行歸位程序。歸位程序?qū)⑹褂秒姍C移動目標對象，直到它在已知點觸發(fā)傳感器，然后可以將該點指定為歸位位置，該位置將用作其最終參考點。如果電機向左或向右旋轉(zhuǎn)，位置將變?yōu)檎祷蜇撝怠?/p>

　　4、絕對式編碼器

　　一些應用程序需要始終知道家在哪里，甚至打開系統(tǒng)電源并立即重新啟動。對于這些不切實際或不可能執(zhí)行歸位程序的應用，可以使用絕對編碼器。有許多類型的絕對編碼器，即使在電源重新啟動后，它們也使用不同的技術(shù)來跟蹤回家。

　　絕對式編碼器

　　除了通道A和B之外，一些絕對編碼器還會生成額外的Z通道，其中Z專門用于跟蹤編碼輪從其原始位置開始的轉(zhuǎn)數(shù)。即使在斷電時軸移動，當電源恢復時絕對編碼器將知道其位置。由于成本相對較高，有時會選擇增量編碼器而不是絕對編碼器。

　　然而，反饋對于電機本身并不是有用的信息。電機是一個簡單的機器。它們就像我們的手。他們可以執(zhí)行任務，但他們需要他們的大腦來告訴他們該做什么以及如何做。因此，實際上并不是電機本身對位置數(shù)據(jù)進行比較和校正以獲得我們想要的運動它需要一個大腦。為此，我們將在本系列的下一部分中介紹一種稱為伺服驅(qū)動器的硬件。