數(shù)字式速度傳感器的性能及其應(yīng)用

數(shù)字式速度傳感器的性能主要有：

(1)脈沖數(shù)和分辨率。數(shù)字式速度傳感器的輸出是脈沖信號(hào)，每轉(zhuǎn)輸出脈沖數(shù)代表傳感器的分辨率。

(2)頻率調(diào)制。當(dāng)傳感器恒速旋轉(zhuǎn)時(shí)，頻率調(diào)制是指相對(duì)中心頻率的頻率偏擺。

(3)頻率響應(yīng)。傳感器的輸出脈沖是隨頻率而變，超過一定頻率響應(yīng)后，傳感器的輸出脈沖波形變壞，誤差太大，傳感器工作失常。通常，傳感器的最大頻率響應(yīng)較大，均能滿足使用要求。

(4)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。傳感器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性有較大的影響，而驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)直接影響傳感器的輸出，因此，傳感器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量應(yīng)滿足驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)要求。

各類數(shù)字式傳感器的性能不一，應(yīng)該根據(jù)不同應(yīng)用場(chǎng)合，選用不同數(shù)字速度傳感器。現(xiàn)介紹幾種主要應(yīng)用。

1、直流電動(dòng)機(jī)的模擬式轉(zhuǎn)速控制

模擬直流電動(dòng)機(jī)速度控制的反饋有模擬電壓和頻率兩種方式。前者采用直流測(cè)速發(fā)電機(jī)作為速度傳感器，由于直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的固有缺陷，使人們考慮采用其他類型速度傳感器作為轉(zhuǎn)速反饋。其中速度反饋元件是電磁式數(shù)字速度傳感器經(jīng)F/V變換及濾波后變成直流電平反饋給比較電路，用來控制轉(zhuǎn)速。這種速度控制方法不僅簡(jiǎn)單、可靠，且成本低。

2、直流電動(dòng)機(jī)的增量運(yùn)動(dòng)控制

對(duì)復(fù)雜的與高精度控制場(chǎng)合，需采用增量運(yùn)動(dòng)控制方法來滿足系統(tǒng)的要求。增量運(yùn)動(dòng)控制不僅控制運(yùn)動(dòng)的速度，還要進(jìn)行定位控制以及頻繁的起停加減速等控制。該系統(tǒng)的速度反饋采用數(shù)字式速度傳感器輸出數(shù)字信號(hào)，可以達(dá)到上述各種控制的要求。在直流電動(dòng)機(jī)的增量運(yùn)動(dòng)控制系中的速度傳感器采用編碼器式數(shù)字速度傳感器。數(shù)字速度傳感器的輸出速度信號(hào)反饋給比較電路和調(diào)節(jié)電路，可以滿足快速高精度的伺服控制以及寬調(diào)速控制等的要求，它是近代增量運(yùn)動(dòng)經(jīng)常采用的速度反饋方法。

3、鎖相伺服控制系統(tǒng)

電動(dòng)機(jī)的速度控制是通過速度反饋來調(diào)節(jié)因機(jī)械負(fù)載或使用環(huán)境等變化而引起的轉(zhuǎn)速偏差。這種控制方法是屬有差調(diào)節(jié)性質(zhì)，調(diào)速精度不能很高，雖然可采用數(shù)字式增量控制來改善精度，但仍不能滿足高精度速度控制的要求。將鎖相技術(shù)用于速度控制，可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的同步控制而實(shí)現(xiàn)無差調(diào)節(jié)。鎖相技術(shù)用于伺服控制便組成鎖相伺服控制系統(tǒng)，其鎖相回環(huán)是由參考頻率發(fā)生器、編碼器、頻率一相位比較器、低通濾波器、功率放大器和直流電動(dòng)機(jī)等組成。