数字式速度传感器的性能及应用

    数字式速度传感器的性能主要有：

    (1)脉冲数和分辨率。数字式速度传感器的输出是脉冲信号，每转输出脉冲数代表传感器的分辨率。

    (2)频率调制。当传感器恒速旋转时，频率调制是指相对中心频率的频率偏摆。

    (3)频率响应。传感器的输出脉冲是随频率而变，超过一定频率响应后，传感器的输出脉冲波形变坏，误差太大，传感器工作失常。通常，传感器的最大频率响应较大，均能满足使用要求。

    (4)转动惯量。传感器的转动惯量对系统的动态特性有较大的影响，而驱动用电动机的起动直接影响传感器的输出，因此，传感器的转动惯量应满足驱动系统的动态要求。

    各类数字式传感器的性能不一，应该根据不同应用场合，选用不同数字速度传感器。现介绍几种主要应用。

    1、直流电动机的模拟式转速控制

    模拟直流电动机速度控制的反馈有模拟电压和频率两种方式。前者采用直流测速发电机作为速度传感器，由于直流测速发电机的固有缺陷，使人们考虑采用其他类型速度传感器作为转速反馈。其中速度反馈元件是电磁式数字速度传感器经F/V变换及滤波后变成直流电平反馈给比较电路，用来控制转速。这种速度控制方法不仅简单、可靠，且成本低。

    2、直流电动机的增量运动控制

    对复杂的与高精度控制场合，需采用增量运动控制方法来满足系统的要求。增量运动控制不仅控制运动的速度，还要进行定位控制以及频繁的起停加减速等控制。该系统的速度反馈采用数字式速度传感器输出数字信号，可以达到上述各种控制的要求。在直流电动机的增量运动控制系中的速度传感器采用编码器式数字速度传感器。数字速度传感器的输出速度信号反馈给比较电路和调节电路，可以满足快速高精度的伺服控制以及宽调速控制等的要求，它是近代增量运动经常采用的速度反馈方法。

    3、锁相伺服控制系统

    电动机的速度控制是通过速度反馈来调节因机械负载或使用环境等变化而引起的转速偏差。这种控制方法是属有差调节性质，调速精度不能很高，虽然可采用数字式增量控制来改善精度，但仍不能满足高精度速度控制的要求。将锁相技术用于速度控制，可以实现电动机的同步控制而实现无差调节。锁相技术用于伺服控制便组成锁相伺服控制系统，其锁相回环是由参考频率发生器、编码器、频率一相位比较器、低通滤波器、功率放大器和直流电动机等组成。

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