伺服電機磁電式編碼器的研制.pdf

1、隨著我國工業(yè)自動化的發(fā)展，市場對伺服電機中應用的磁電式編碼器的需求量越來越大。但是我國的磁電式編碼器的產(chǎn)業(yè)化程度較低，相關(guān)產(chǎn)品的性價比差，遠遠不能滿足市場的需求。這主要是由于當前的磁電式編碼器多采用多對磁極結(jié)構(gòu)，制作工藝復雜，性價比不易提高。因此，本文采用單對磁極磁電式編碼器，對其進行了深入研究，并成功研制了高性價比、小型化、易于產(chǎn)業(yè)推廣的伺服電機磁電式編碼器。
　　目前單對磁極磁電式編碼器發(fā)展緩慢，主要是由于單對磁極結(jié)構(gòu)不易獲得

2、高質(zhì)量的原始電壓信號，而且實現(xiàn)信號處理功能的硬件電路比較復雜，精度和分辨率難以提高。因此，為提高原始電壓信號的質(zhì)量，本文采用三相六元件的信號發(fā)生方案，通過差分處理濾除了由于裝配偏差和零點漂移帶來的信號誤差；本文對編碼器信號發(fā)生結(jié)構(gòu)進行了磁場分析，依據(jù)磁場分析的結(jié)論對編碼器常用的信號發(fā)生結(jié)構(gòu)進行了改進，改進后的結(jié)構(gòu)利用積分原理在理論上能夠完全消除信號中由磁鋼環(huán)表面粗糙度引起的信號噪聲，進一步提高了信號質(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)。在編碼器的信號處理方面，文中選擇了基于查表方式的信號處理算法，降低了處理芯片的運算量，并通過對高性能的32位嵌入式單片機μPD70F3184的開發(fā)實現(xiàn)了此算法。由于該款單片機的應用，不僅簡化了信號處理硬件的外圍電路，滿足了編碼器小型化的設(shè)計要求，而且實現(xiàn)了編碼器高速的運算能力和實時的信號處理功能，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