音圈电机的精度音圈电机的精度是多少?
2020-10-31


音圈电机因其结构简单、线圈动子重量轻,已成功应用于许多需要高精度定位的直线运动和摇摆运动场合,音圈电机平台模块采用合适的定位反馈和感应装置,定位精度可轻松达到10um,加速度可达300G,通过配置合适的结构技术和位置反馈,可实现纳米定位精度;

音圈电机由铜线圈动子和磁钢定子组成。同茂电机音圈电机最大推力可达5000N,行程50mm,需要配合轴承结构满足运动要求;其定位精度与音圈电机本身无关。我们通常所说的精度是指直线电机平台模块系统的精度,它受轴承技术、结构稳定性、反馈系统系统的安装和精度、控制器性能的影响;此外,机械刚度等其他可变因素也会对机器的整体误差分布产生较大影响;在音圈电机要求不高的情况下,通常是根据要求的精度形成闭环反馈,音圈电机和光栅尺的精度大致决定了整个系统的定位精度。

可以为运动控制器提供线性位置反馈信息的设备有很多种,如模拟传感器、电位器、激光干涉仪等,每一种都有相应的精度和成本。其中,最常用于直线电机平台模块定位系统的反馈设备是直线编码器,其大部分可以发出增量脉冲串,在编码器读数头沿直线标尺运动的过程中,可以为运动控制器提供离散量信息。通常读数头安装在负载附近,线性标尺位于定位器底座上;

常用的线性编码器包括光学编码器和磁性编码器。光学编码器采用反射光扫描方式提供反馈信息,分辨率精度很高。光电编码器的反馈信息分辨率可达纳米。磁编码器采用磁极感应扫描方式提供反馈信息,成本低,精度和分辨率远低于光学编码器,通常可达1-5微米。

以上编码器提供的是增量定位信息,所以每次控制器丢失定位信息,比如断电,都需要确认初始位置。在某些情况下,系统需要知道负载的**位置。在这些系统中,可以使用**编码器。

使用线性编码器时,必须正确安装读数头。如果安装不正确,可能会出现机械共振效应,由于传感器的振动,测得的位置信息会是错误的。在这种情况下,可实现的控制环路带宽将显著降低。而且最大定位刚度会降低,某些情况下会丢失很大一段位置信息,使得系统非常不准确。如果线性标尺没有对准导向轴承,精度可能会受到余弦误差的影响,所以读数头必须安装准确,以保证连接可靠,并对准线性标尺;

光栅编码器是一种常用的位置和速度传感器,在运动伺服系统中常被用作反馈元件。光栅编码器的精度对系统的性能起着重要的作用。

光栅编码器是圆形和线性的。圆形编码器叫码盘,直线编码器叫光栅尺。根据需求,选择合适的光栅。光栅尺是一种高精度线性位移传感器,由光源、聚光器、标尺光栅、指示光栅和硅光电池组成。光电式线性光电编码器:由刻有光栅的主尺和副尺组成。

“光尺”属于线性光学编码器系统,其基本工作模式是一样的,只是将运动方向从圆形变为线性,如图4所示,所以它还可以输出一个a-b相位的信号来判断运动方向是左还是右,图5是线性光学编码器的工作原理。

线性光学编码器:以长度为测量对象2。光学编码器的优点。

1.光学材料;

光电编码器周期结构的标准金属或玻璃材料的工艺,长时间不变形;

2.精度高,耐久性好;

光电编码器的主尺和副尺上划线的精度可以通过激光干涉仪来验证,最小条纹间距可以达到20μm到10μm,然后用电路进行分割,所以精度很高。

3.保护结构好;

光电编码器具有防油、防尘的特点,可以在切削环境中进行精确测量,延长测量工具的使用寿命;

4.维护简单。

光电编码器测量时两脚没有直接接触,所以即使移动也不磨损;


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