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1、伺服電機(jī)是一種傳統(tǒng)的電機(jī)。它是自動(dòng)裝置的執(zhí)行元件。伺服電機(jī)的最大特點(diǎn)是可控。在有控制信號(hào)時(shí),伺服電機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng),且轉(zhuǎn)速大小正比于控制電壓的大小。去掉控制電壓后,伺服電機(jī)就立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)。伺服電機(jī)的應(yīng)用甚廣,幾乎所有的自動(dòng)控制系統(tǒng)都需要用到。在家電產(chǎn)品中,例如錄相機(jī)、激光唱機(jī)等都是不可缺少的重要組成部分。1簡(jiǎn)單伺服電機(jī)的工作原理圖22示出了伺服電機(jī)的最簡(jiǎn)單的應(yīng)用。電位器RV1由伺服電機(jī)帶動(dòng)。電機(jī)可選用電流不超過700mA,電壓為1224V的任一種伺服電機(jī)。圖中RV1和RV2是接成惠斯登(Wheatstone)電橋。集成電路LM378是雙路4瓦功率放大器,也以橋接方式構(gòu)成電機(jī)驅(qū)動(dòng)差分放大器。當(dāng)RV2的任
2、意變化,都將破壞電橋的平衡,使RV1RV2之間產(chǎn)生一差分電壓,并且加以放大后送至電機(jī)。電機(jī)將轉(zhuǎn)動(dòng),拖動(dòng)電位器RV1到新的位置,使電橋重新達(dá)到新的平衡。所以說,RV1是跟蹤了RV2的運(yùn)動(dòng)。圖23是用方塊圖形式,畫出了測(cè)速傳感器伺服電機(jī)系統(tǒng),能用作唱機(jī)轉(zhuǎn)盤精密速度控制的原理圖。電機(jī)用傳統(tǒng)的皮帶機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤。轉(zhuǎn)盤的邊緣,用等間隔反射條文圖形結(jié)構(gòu)。用光電測(cè)速計(jì)進(jìn)行監(jiān)視和檢測(cè)。光電測(cè)速計(jì)的輸出信號(hào)正比于轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速。把光電測(cè)速計(jì)輸出信號(hào)的相位和頻率,與標(biāo)準(zhǔn)振蕩器的相位和頻率進(jìn)行比較,用它的誤差信號(hào)控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。因此,轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速就精確地保持在額定轉(zhuǎn)速上。額定轉(zhuǎn)速的換檔,可由操作開關(guān)控制。這些控制電路,已
3、有廠家做成專用的集成電路。2數(shù)字比例伺服電機(jī)伺服電機(jī)的最好類型之一,是用數(shù)字比例遙控系統(tǒng)。實(shí)際上這些裝置是由三部份組成:采用集成電路、伺服電機(jī)、減速齒輪盒電位器機(jī)構(gòu)。圖24是這種系統(tǒng)的方塊圖。電路的驅(qū)動(dòng)輸入,是用周期為15ms而脈沖寬度為12ms的脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)。輸入脈沖的寬度,控制伺服機(jī)械輸出的位置。例如:1ms脈寬,位置在最左邊;1.5ms在中是位置,2ms在最右邊的位置。每一個(gè)輸入脈沖分三路同時(shí)傳送。一路觸發(fā)1.5ms脈寬的固定脈沖發(fā)生器。一路輸入觸發(fā)脈沖發(fā)生器,第三路送入脈寬比較電路。用齒輪盒輸出至RV1,控制可變寬度的脈沖發(fā)生器。這三種脈沖同時(shí)送到脈寬比較器后,一路確定電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的方
4、向。另一路送給脈寬擴(kuò)展器,以控制伺服電機(jī)的速度,使得RV1迅速驅(qū)動(dòng)機(jī)械位置輸出跟隨輸入脈寬的任何變化。 上述伺服電機(jī)型常用于多路遙控系統(tǒng)。圖25示出了四路數(shù)字比例控制系統(tǒng)的波形圖。 從圖中可以看出是串行數(shù)據(jù)輸入,經(jīng)過譯碼器分出各路的控制信號(hào)。每一幀包含4ms的同步脈沖,緊接在后面的是四路可變寬度(12ms)順序的“路”脈沖。譯碼器將四路脈沖變換為并行形式,就能用于控制伺服電機(jī)。 3數(shù)字伺服電機(jī)電路 數(shù)字伺服電機(jī)控制單元,可以買到現(xiàn)成的集成電路。例如ZN409CE或NE544N型伺服電機(jī)放大器集成電路。圖26和圖27示出了這兩種集成電路的典型應(yīng)用。 圖中元件值適用于輸入脈沖寬度為12ms,幀脈沖寬度大約為18ms的情況。圖28是適用上述伺服電機(jī)型的通用測(cè)試電路。伺服電源電池通常為5V。輸入脈沖經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)的伺服插座送到伺服電路。幀脈沖的寬度為1328ms;用RV1調(diào)節(jié)控制。RV2調(diào)節(jié)控制脈沖寬度在12ms之間。用RV4微調(diào)中間值為1.5ms輸出電平由RV3進(jìn)行調(diào)節(jié)。兩個(gè)集成電路為時(shí)基電路CMOS7
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