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控制器與伺服反饋編碼器的工作原理:
在現代工業自動化和電子設備中，總線終端控制器（Bus Terminator）和伺服反饋編碼器（Servo Feedback Encoder）扮演著至關重要的角色。它們分別負責維護信號傳輸的穩定性和精確控制伺服電機的運動。本文將詳細探討這兩種設備的工作原理及其在各自領域中的應用。
總線終端控制器的工作原理
總線終端控制器是一種用于終止總線信號的電路或組件，它在計算機系統和其他電子設備中起到關鍵作用。總線通常是一根電纜，用于連接多個設備以實現數據傳輸和通信。總線終端器的主要功能是消除總線上的反射信號，維護信號的完整性和穩定性。
功能與分類
總線終端器的主要功能是匹配總線的阻抗，確保信號能夠正常傳輸，并減少干擾和誤碼的發生。根據總線類型和工作原理的不同，總線終端器可以分為電阻終端器、電容終端器和主動終端器等。
- **電阻終端器**：通過連接一個與總線阻抗匹配的電阻，將總線終止為其特定的阻抗值，以吸收信號的反射和抑制噪聲。
- **電容終端器**：使用電容組件來終止總線信號，能夠消除信號的高頻噪聲和干擾，適用于高速總線和信號頻率較高的場景。
- **主動終端器**：集成了電路和控制邏輯，能夠根據總線的工作狀態自動調整阻抗，以保持信號的穩定性，具有較高的精度和可靠性。
常見錯誤與解決方案
總線終端器在使用過程中可能會遇到一些常見問題，如缺失終端器、阻抗不匹配、錯誤安裝位置和終端器損壞或老化等。這些問題會導致信號質量下降，影響數據傳輸的可靠性和速率。因此，確保每個總線末端都正確安裝了終端器，且終端器的阻抗與總線相匹配，是避免這些問題的關鍵。
伺服反饋編碼器的工作原理
伺服反饋編碼器是用于測量伺服電機磁極位置、轉角及轉速的一種傳感器，廣泛應用于高精度的定位系統中。編碼器通過精確測量電機的運動狀態，為伺服驅動器提供反饋信號，實現閉環控制。
結構與分類
伺服電機編碼器主要由刻度碼盤、發光二極管、紅外光電二級接收管、晶體管放大整形電路等組成。根據物理介質的不同，伺服電機編碼器可以分為光電編碼器和磁電編碼器。目前市場上使用較多的是光電編碼器，但磁電編碼器以其可靠、價格便宜、抗污染等特點，有趕超光電編碼器的趨勢。
工作機制
伺服反饋編碼器的工作原理基于光電或磁電轉換技術。當伺服電機旋轉時，編碼器內部的碼盤隨之旋轉，通過發光二極管和光電接收管等元件，將旋轉運動轉換為電信號輸出。編碼器輸出的脈沖數與電機的旋轉角度和轉速成正比，通過計算這些脈沖數，可以精確測量電機的轉速和工作臺移動的距離。
在伺服系統中，編碼器輸出的脈沖信號反饋到伺服驅動器上，形成閉環控制。伺服驅動器根據反饋信號與預設指令的偏差，調整電機的運行狀態，從而實現高精度的運動控制。由于伺服電機多為同步電機，啟動時需要知道轉子的磁極位置，因此伺服編碼器還需要提供額外的信號來檢測轉子的當前位置。
結論
總線終端控制器和伺服反饋編碼器是現代工業自動化和電子設備中關鍵組件。總線終端控制器通過消除總線上的反射信號，維護信號的穩定性和完整性；伺服反饋編碼器則通過精確測量伺服電機的運動狀態，為閉環控制提供可靠的反饋信號。兩者的協同工作，為高精度定位和運動控制提供了堅實的基礎。
德國SIKC伺服反饋編碼器性能
| 每圈正弦/余弦周期 | 64 |
| 可測量圈數 | 4,096 |
| 總步數 | 8,388,608 |
| 測量步距 | 5 ″ 正弦/余弦信號按 12 位細分 |
| 積分非線性 | ± 72 ″ 1) |
| 差分非線性度 | ± 45 ″ 1) |
| 等待時間 | 25 µs |
| 可用存儲空間 | 2,048 Byte |
| 德國SIKC伺服反饋編碼器處于公稱位置 ± 0.1 mm 和 20 °C 溫度下的典型值. | |
接口 | |
| 德國SIKC編碼器位置編碼類型 | 二進制 |
| 編碼方向 | 增量, 從“A"方向觀察順時針旋轉的軸（參見尺寸圖） |
| 通訊接口 | HIPERFACE® |
電氣參數 | |
| 連接類型 | 插頭, 8 針 |
| 供電電壓 | 7 V DC ... 12 V DC |
| 上電時間/斜坡電壓 | 大 180 ms 1) |
| 建議供電電壓 | 11 V DC |
| 電流消耗 | ≤ 150 mA 2) |
| 1) 0 至 7.0 V 斜坡電壓持續時間。. | |
| 2) 在 7 V DC 且無負載時. | |
機械參數 | |
| 軸的形式 | 通孔空心軸 |
| 軸直徑 | 50 mm |
| 尺寸 | 參見尺寸圖 |
| 重量 | ≤ 0.21 kg |
| 轉動慣量 | 280 gcm2 |
| 工作轉速 | 8,500 min?1, 8,500 U/min (直至產生可靠的位置) |
| 角加速度 | ≤ 50,000 rad/s2 |
| 允許徑向軸位移 | ± 0.15 mm |
| 允許軸向軸位移 | ± 0.4 mm |
| 允許驅動裝置靜態軸位移 | ± 0.3 mm |
| 允許驅動裝置動態軸位移 | ± 0.1 mm |
環境參數 | |
| 運行溫度范圍 | –30 °C ... +115 °C |
| 儲存溫度范圍 | –40 °C ... +125 °C, 無包裝 |
| 相對空氣濕度/凝結 | 85 %, 不允許凝結 1) |
| 抗沖擊能力 | 100 g, 10 ms, 10 ms (根據 EN 60068-2-27) 2) |
| 抗振動能力的頻率范圍 | 30 g, 10 Hz ... 2,000 Hz (根據 EN 60068-2-6) 1) |
| 電磁兼容性 | 根據 EN 61000-6-2 和 EN 61000-6-4 標準（級別 A） 3) |
| 外殼防護等級 | IP40, 插上插頭且合上罩殼時 (根據 IEC 60529 標準) |
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