數字式速度傳感器的性能及其應用

數字式速度傳感器的性能主要有：

(1)脈沖數和分辨率。數字式速度傳感器的輸出是脈沖信號，每轉輸出脈沖數代表傳感器的分辨率。

(2)頻率調制。當傳感器恒速旋轉時，頻率調制是指相對中心頻率的頻率偏擺。

(3)頻率響應。傳感器的輸出脈沖是隨頻率而變，超過一定頻率響應后，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較大，均能滿足使用要求。

(4)轉動慣量。傳感器的轉動慣量對系統的動態特性有較大的影響，而驅動用電動機的起動直接影響傳感器的輸出，因此，傳感器的轉動慣量應滿足驅動系統的動態要求。

各類數字式傳感器的性能不一，應該根據不同應用場合，選用不同數字速度傳感器。現介紹幾種主要應用。

1、直流電動機的模擬式轉速控制

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

2、直流電動機的增量運動控制

對復雜的與高精度控制場合，需采用增量運動控制方法來滿足系統的要求。增量運動控制不僅控制運動的速度，還要進行定位控制以及頻繁的起停加減速等控制。該系統的速度反饋采用數字式速度傳感器輸出數字信號，可以達到上述各種控制的要求。在直流電動機的增量運動控制系中的速度傳感器采用編碼器式數字速度傳感器。數字速度傳感器的輸出速度信號反饋給比較電路和調節電路，可以滿足快速高精度的伺服控制以及寬調速控制等的要求，它是近代增量運動經常采用的速度反饋方法。

3、鎖相伺服控制系統

電動機的速度控制是通過速度反饋來調節因機械負載或使用環境等變化而引起的轉速偏差。這種控制方法是屬有差調節性質，調速精度不能很高，雖然可采用數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。將鎖相技術用于速度控制，可以實現電動機的同步控制而實現無差調節。鎖相技術用于伺服控制便組成鎖相伺服控制系統，其鎖相回環是由參考頻率發生器、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機等組成。