MỘT Resolver hay còn gọi là bộ phân giải đồng bộ là một cảm biến điện từ được thiết kế để đo các góc quay với độ chính xác cao. Hoạt động của nó dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ, trong đó sự tương tác giữa stato (bộ phận cố định) và rôto (bộ phận quay) tạo ra tín hiệu điện phụ thuộc vào vị trí. Dưới đây là giải thích chi tiết về cách thức khớp nối điện từ này chuyển chuyển động quay cơ học thành công suất điện có thể đo được.
1. Cấu trúc lõi và kích thích Bộ phân giải bao gồm hai phần chính: stato và rôto. Stator chứa các cuộn dây sơ cấp được cấp điện bằng điện áp kích thích dòng điện xoay chiều (AC), thường ở các tần số như 400 Hz, 3 kHz hoặc 5 kHz. Sự kích thích này tạo ra một từ trường quay trong stato. Rôto, được liên kết cơ học với trục có vị trí cần đo, có các cuộn dây thứ cấp quay trong từ trường này.
2. Cơ cấu ghép điện từ Khi rôto quay, vị trí tương đối giữa từ trường quay của stato và cuộn dây của rôto thay đổi. Các cuộn dây rôto, thường được bố trí trực giao (ví dụ, cuộn dây hình sin và cosin), chịu các từ thông khác nhau. Theo Định luật cảm ứng Faraday, những từ thông thay đổi này tạo ra điện áp hình sin trong cuộn dây rôto. Biên độ của các điện áp cảm ứng này phụ thuộc vào độ dịch chuyển góc giữa stato và rôto, thường tuân theo hàm sin và cosin của góc rôto.
3. Đặc tính tín hiệu Tín hiệu đầu ra từ cuộn dây rôto là điện áp tương tự. Đối với trình phân giải tốc độ đơn, kết quả đầu ra là:
Đầu ra sin (E_sin): Tỷ lệ với sinθ, trong đó θ là góc rôto.
Đầu ra cosine (E_cos): Tỷ lệ thuận với cosθ.
Trong các bộ phân giải đa tốc độ (ví dụ: hệ thống kênh đôi), các cặp cực bổ sung tạo ra tín hiệu tần số cao hơn, nâng cao độ phân giải và cho phép phát hiện góc tốt hơn.
4. Xử lý tín hiệu và trích xuất vị trí Để chuyển đổi đầu ra sin/cosine thành dữ liệu vị trí có thể sử dụng được, cần có mạch ngoài hoặc thuật toán. Các phương pháp phổ biến bao gồm:
Phép chia tương tự: Sử dụng tan−1(Esin/Ecos) để tính θ, mặc dù điều này rất nhạy với nhiễu.
Bộ chuyển đổi Bộ phân giải sang Kỹ thuật số (RDC): Các mạch tích hợp sử dụng các vòng theo dõi (ví dụ: vòng lặp servo Loại II) để giải mã các tín hiệu của bộ phân giải. Các thiết bị này so sánh đầu ra của bộ phân giải với các tham chiếu được tạo bên trong, điều chỉnh cho đến khi lỗi pha được giảm thiểu, từ đó khôi phục góc rôto.
5. Ưu điểm về thiết kế và ứng dụng Bộ giải quyết vượt trội trong môi trường khắc nghiệt nhờ cấu trúc chắc chắn (không có bộ phận quang học hoặc điểm tiếp xúc) và khả năng chống nhiễu điện từ. Chúng được sử dụng rộng rãi trong:
Hệ thống điều khiển động cơ: Cung cấp phản hồi theo thời gian thực cho động cơ servo trong robot, hàng không vũ trụ và tự động hóa.
Hàng không vũ trụ và quốc phòng: Quan trọng đối với các ứng dụng yêu cầu độ tin cậy cao và khả năng chịu rung động/nhiệt độ khắc nghiệt.
Thiết bị công nghiệp: Trong các công cụ gia công chính xác, trong đó các hệ thống dựa trên bộ phân giải cho phép độ phân giải dưới phút cung.
6. Các thông số chính ảnh hưởng đến hiệu suất
Tần số kích thích: Ảnh hưởng đến tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm và băng thông hệ thống.
Số cặp cực: Xác định độ phân giải và phạm vi đo.
Cấu hình cuộn dây: Được tối ưu hóa cho các mối quan hệ đầu ra tuyến tính hoặc phi tuyến tính (ví dụ: hình sin).
Tóm lại, khả năng của bộ phân giải trong việc chuyển đổi chuyển động quay cơ học thành tín hiệu điện thông qua khớp nối điện từ khiến nó trở thành một thành phần quan trọng trong các hệ thống yêu cầu đo góc chính xác. Sự cân bằng trong thiết kế của nó giữa sự đơn giản, mạnh mẽ và chính xác đảm bảo sự phù hợp liên tục của nó trong các ứng dụng kỹ thuật hiện đại.
SDM Magnets là một trong những nhà sản xuất nam châm tích hợp nhất ở Trung Quốc. Sản phẩm chính: Nam châm vĩnh cửu, nam châm Neodymium, Stator và rôto động cơ, Bộ phân giải cảm biến và cụm từ tính.
Thêm vào
108 North Shixin Road, Hàng Châu, Chiết Giang 311200 PRTrung Quốc
