伺服系統(tǒng)的執(zhí)行精度并不比控制它的反饋裝置的精度高，將電機功率傳輸至負(fù)載的不完善機制可能會將速度或位置誤差引入系統(tǒng)，電氣噪聲或溫度等環(huán)境因素也可能會導(dǎo)致定位錯誤。有時錯誤是可以接受的，更常見的情況是，它們不是，畢竟，伺服電機可能很昂貴，人們期望它們是所有定位設(shè)備中最可靠、最精準(zhǔn)的。當(dāng)涉及到高性能伺服應(yīng)用時，反饋設(shè)備分為幾個不同的類別。每一種都有其獨特的優(yōu)點和缺點，包括電氣和機械方面的優(yōu)點和缺點，這使得一種比另一種更適合于特定的應(yīng)用。

反饋設(shè)備位置

    反饋裝置的最佳位置是在需要受控運動的負(fù)載處，這種布置消除了將電機運動傳遞給負(fù)載的不完美傳輸帶來的誤差。這有時意味著除了通常安裝在電機內(nèi)部的裝置外，還要向系統(tǒng)添加反饋裝置。無刷電機要求將位置反饋納入電機中，以便為電子換向提供即時的轉(zhuǎn)子位置數(shù)據(jù)。安裝在電機上的反饋裝置時，必須確定與變速箱和反饋裝置相關(guān)的周期性和累積誤差，以確定誤差是否可接受。直接驅(qū)動伺服電機的優(yōu)點是其內(nèi)部反饋裝置有效地直接連接到負(fù)載，從而消除了柔度和齒隙。除此之外，還減少了組件和維護，使直接驅(qū)動電機成為需要精準(zhǔn)運動和高帶寬應(yīng)用的理想解決方案。

    換向器通過對電流的控制，以產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，在永磁電機中，當(dāng)來自繞組的磁場與來自磁鐵的磁場相互作用時，就會產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。當(dāng)電流被引導(dǎo)到適當(dāng)?shù)睦@組時，會產(chǎn)生扭矩。當(dāng)電機移動時，繞組相對于磁鐵的位置發(fā)生變化。這意味著通道電流的最佳路徑會發(fā)生變化，具體取決于電機位置。在有刷電機中，通過電刷和連接到電樞繞組的換向器自動實現(xiàn)。在無刷電機中，轉(zhuǎn)子位置反饋給驅(qū)動器，然后驅(qū)動器通過晶體管將電流切換到相應(yīng)的繞組。

    反饋傳感器報告，當(dāng)系統(tǒng)通電時，前者能夠在一個電氣周期內(nèi)報告其位置。相比之下，增量位置傳感器通常為每個運動增量提供輸出脈沖，但不參考設(shè)備運動范圍內(nèi)的特定位置。該數(shù)據(jù)與周期性標(biāo)記脈沖、機器原位開關(guān)和計數(shù)器相結(jié)合，可以知道負(fù)載位置。如果電子反饋電路斷電，系統(tǒng)將無法跟蹤其位置。對于使用增量編碼器的一些關(guān)鍵應(yīng)用，控制器可以連接到不間斷電源以維護位置信息。或者，多圈編碼器將提供相同的功能，而無需保持已應(yīng)用電源。

    第二個考慮因素是設(shè)備中使用的技術(shù)類型，一些傳感器非常堅固，針對工業(yè)、機器控制行業(yè)。另一些則相對脆弱，更多用于精密實驗室設(shè)備。當(dāng)然，也有需求重疊的應(yīng)用，例如在半導(dǎo)體制造業(yè)中，條件要求在特別清潔的環(huán)境中具有高精度，并具有高速吞吐量，以滿足高產(chǎn)量的要求時間表。

    第三個考慮因素是幾何學(xué)，運動系統(tǒng)可以是線性、旋轉(zhuǎn)或兩者的組合。反饋傳感器是為每種情況專門設(shè)計的，它們可能具有不同的安裝特征和運動方向，但反饋裝置操作的基本原理通常適用于任何一種配置。對于線性系統(tǒng)，在某些應(yīng)用中不僅需要找到X-Y-Z軸定位及位置數(shù)據(jù)，還同時指示所有軸的精準(zhǔn)位置，這對反饋系統(tǒng)來說至關(guān)重要。在緊急停機(緊急停機)情況下，能夠在運動部件停止時重新啟動運動部件，可以防止機器堵塞并減少浪費。速度信息通常通過對時間的導(dǎo)數(shù)從位置數(shù)據(jù)中獲得，這使得這些設(shè)備對于大多數(shù)基于伺服的系統(tǒng)來說是“一站式”購買。對于在低速時需要精準(zhǔn)速度信息的應(yīng)用，有時選為該特定目的而設(shè)計的反饋裝置，如精密模擬轉(zhuǎn)速表。

結(jié)論

   反饋裝置通常在閉環(huán)控制系統(tǒng)中起著關(guān)鍵作用，以前選擇合適的人是一項艱巨的任務(wù)，但現(xiàn)在選擇已經(jīng)大大簡化了。許多運動控制制造商提供完整的運動控制系統(tǒng)，其中電機、反饋裝置、驅(qū)動器和電纜組合成一個優(yōu)化包，此類軟件包可處理當(dāng)今90%以上的運動應(yīng)用程序。對工程師認(rèn)為，他不必將反饋裝置單獨布線或安裝到伺服系統(tǒng)中，在伺服系統(tǒng)中，布線連接可以高達9或13根電線，也可以少至4根。此外，一些制造商在其電機中提供“智能”反饋裝置，通過為驅(qū)動器提供帶有電機參數(shù)的電子電機銘牌，允許即插即用操作。