A Senkron bir çözücü olarak da bilinen çözümleyici , dönme açılarını yüksek hassasiyetle ölçmek için tasarlanmış bir elektromanyetik sensördür. Operasyonu, bir stator (sabit bileşen) ve bir rotor (dönen bileşen) arasındaki etkileşimin konuma bağlı elektrik sinyalleri ürettiği elektromanyetik indüksiyon prensibine bağlıdır. Aşağıda, bu elektromanyetik bağlantının mekanik dönüşü ölçülebilir elektriksel çıkışlara nasıl dönüştürdüğünün ayrıntılı bir açıklaması bulunmaktadır.
1. Çekirdek yapı ve uyarma Çözücü iki ana parçadan oluşur: stator ve rotor. Stator, tipik olarak 400 Hz, 3 kHz veya 5 kHz gibi frekanslarda alternatif bir akım (AC) uyarma voltajı ile enerji verilen birincil sargılar içerir. Bu uyarma stator içinde dönen bir manyetik alan oluşturur. Mekanik olarak konumu ölçülecek şaftla bağlantılı rotor, bu manyetik alanda dönen ikincil sargılara sahiptir.
2. Elektromanyetik birleştirme mekanizması Rotor döndükçe, statorun dönen manyetik alanı ile rotorun sargıları arasındaki göreceli konum değişir. Genellikle dik olarak düzenlenmiş rotor sargıları (örn. Sinüs ve kosinüs sargıları), değişen manyetik akılar yaşar. Faraday'ın indüksiyon yasasına göre, bu değişen akışlar rotor sargılarında sinüzoidal voltajlara neden olur. Bu indüklenen voltajların genlikleri, tipik olarak rotor açısının sinüs ve kosinüs fonksiyonlarını takip eden stator ve rotor arasındaki açısal yer değiştirmeye bağlıdır.
3. Sinyal özellikleri Rotor sargılarından çıkış sinyalleri analog voltajlardır. Tek hızlı bir çözümleyici için çıkışlar:
Sinüs çıkışı (E_sin): Sinθ ile orantılıdır, burada θ rotor açısıdır.
Kosinüs çıkışı (E_COS): Cosθ ile orantılı.
Çok hızlı çözücülerde (örn. Çift kanallı sistemler), ilave kutup çiftleri daha yüksek frekanslı sinyaller üreterek çözünürlüğü artırır ve daha ince açı algılamasını sağlar.
4. Sinüs/kosinüs çıkışlarını kullanılabilir konum verilerine, harici devreye veya algoritmalara dönüştürmek için sinyal işleme ve konum ekstraksiyonu gereklidir. Yaygın yöntemler şunları içerir:
Analog bölünme: θ hesaplamak için tan - 1 (ESIN/ECOS) kullanma, ancak bu gürültüye duyarlıdır.
Çözücüden dijital dönüştürücüler (RDC'ler): Çözücü sinyallerini çözmek için izleme döngüleri (örn. Tip II Servo döngüleri) kullanan entegre devreler. Bu cihazlar, çözücü çıkışlarını dahili olarak oluşturulan referanslarla karşılaştırır, faz hatası en aza indirilene kadar ayarlanır, böylece rotor açısını geri kazanır.
5. Tasarım Avantajları ve Uygulamalar Çözücüler, sağlam yapıları (optik bileşenler veya kontaklar yok) ve elektromanyetik girişimlere bağışıklık nedeniyle zorlu ortamlarda mükemmeldir. Bunlar yaygın olarak kullanılmaktadır:
Motor kontrol sistemleri: Robotik, havacılık ve otomasyonda servo motorlar için gerçek zamanlı geri bildirim sağlamak.
Havacılık ve Savunma: Yüksek güvenilirlik ve titreşim/sıcaklık aşırılarına tolerans gerektiren uygulamalar için kritik.
Uyarma frekansı: Sinyal-gürültü oranını ve sistem bant genişliğini etkiler.
Kutup Çiftlerinin Sayısı: Çözünürlük ve ölçüm aralığını belirler.
Sargı konfigürasyonu: Doğrusal veya doğrusal olmayan (örn. Sinüzoidal) çıkış ilişkileri için optimize edilmiş.
Özetle, çözücünün elektromanyetik birleştirme yoluyla mekanik rotasyonu elektrik sinyallerine dönüştürme yeteneği, onu kesin açısal ölçüm gerektiren sistemlerde hayati bir bileşen haline getirir. Basitlik, sağlamlık ve doğruluk arasındaki tasarım dengesi, modern mühendislik uygulamalarında devam eden ilgisini sağlar.
SDM Magnetics, Çin'in en bütüncül mıknatıs üreticilerinden biridir. Ana ürünler: Kalıcı mıknatıs, neodimyum mıknatıslar, motor stator ve rotor, sensör çözünürlük ve manyetik düzenekler.
Eklemek
108 North Shixin Road, Hangzhou, Zhejiang 311200 Prchina
