Động cơ bước được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực do lợi thế điều khiển đơn giản và chi phí thấp của chúng.có thể dễ dàng dẫn đến các vấn đề như mất bước và độ chính xác không đủĐể vượt qua những hạn chế này, tích hợp động cơ bước với cảm biến và xây dựng một hệ thống điều khiển vòng kín đã trở thành một cách hiệu quả để đạt được điều khiển chuyển động chính xác hơn.
Những lợi ích của quá trình tổng hợp cảm biến:
Cải thiện độ chính xác:Các cảm biến có thể theo dõi vị trí thực tế, tốc độ và thông tin khác của động cơ bước trong thời gian thực và cung cấp phản hồi cho hệ thống điều khiển để điều chỉnh,hiệu quả tránh mất bước và cải thiện đáng kể độ chính xác chuyển động.
Tăng độ tin cậy:Các cảm biến có thể theo dõi tình trạng hoạt động của động cơ, nhanh chóng phát hiện các tình huống bất thường như quá tải, rotor bị khóa, vv.và thực hiện các biện pháp bảo vệ để cải thiện độ tin cậy và ổn định của hệ thống.
Thực hiện điều khiển phức tạp hơn:Phối hợp cảm biến có thể đạt được điều khiển chuyển động phức tạp hơn, chẳng hạn như theo dõi quỹ đạo, điều khiển mô-men xoắn, v.v., mở rộng phạm vi ứng dụng của động cơ bước.
Các loại cảm biến phổ biến:
Mã hóa:được sử dụng để đo góc hoặc dịch chuyển của quay động cơ, cung cấp thông tin định vị chính xác cao.
Cảm biến độ gần:được sử dụng để phát hiện sự gần gũi của các đối tượng và có thể được sử dụng cho các chức năng như giới hạn và đếm.
Cảm biến lực:được sử dụng để đo lực xuất hoặc mô-men xoắn của động cơ, để kiểm soát mô-men xoắn, chẳng hạn như kiểm soát lực nắm bắt khi một cánh tay robot nắm lấy một vật thể.
Cảm biến thị giác:Nhận vị trí, hướng và thông tin khác thông qua công nghệ nhận dạng hình ảnh để đạt được hướng dẫn trực quan để điều khiển chuyển động.
Phương pháp thực hiện hợp nhất cảm biến:
Phần cứng vòng lặp khép kín:Tín hiệu cảm biến được đưa trực tiếp trở lại trình điều khiển động cơ bước, và điều khiển vòng lặp đóng được đạt được thông qua mạch phần cứng.nhưng chi phí là tương đối cao.
Phần mềm vòng lặp khép kín:Bằng cách đọc dữ liệu cảm biến thông qua một bộ điều khiển vi mô hoặc PLC, chạy các thuật toán điều khiển, điều chỉnh tín hiệu điều khiển động cơ và đạt được điều khiển vòng kín.nhưng đòi hỏi các yêu cầu cao cho các thuật toán điều khiển và thiết kế phần mềm.
Trường hợp áp dụng:
Robot:Sử dụng động cơ bước và bộ mã hóa trong các khớp robot để đạt được điều khiển chính xác các khớp và hoàn thành các hoạt động phức tạp.
Công cụ máy điều khiển số:Sử dụng động cơ bước và dây điều khiển lưới để đạt được kiểm soát cấp độ chính xác cao và cải thiện độ chính xác gia công.
Máy in 3DBằng cách sử dụng động cơ bước và cảm biến gần, chuyển động chính xác của đầu in được kiểm soát để đảm bảo chất lượng in.
