《機(jī)器人學(xué)簡(jiǎn)明教程》課件第8章

第8章驅(qū)動(dòng)器與傳感器8.1直流伺服電動(dòng)機(jī)8.2舵機(jī)8.3旋轉(zhuǎn)編碼器機(jī)器人伺服系統(tǒng)，按驅(qū)動(dòng)器的類型可分為液壓伺服系統(tǒng)、氣動(dòng)伺服系統(tǒng)和機(jī)電伺服系統(tǒng)。前兩者特色明顯，但應(yīng)用范圍有一定的限制。而機(jī)電伺服系統(tǒng)的能源是可以用最方便最靈活的方式加以利用的電能，其驅(qū)動(dòng)元件是可按各種特定需求設(shè)計(jì)和選用的電動(dòng)機(jī)。機(jī)器人伺服系統(tǒng)中常用的電動(dòng)機(jī)有直流伺服電動(dòng)機(jī)(DCservomotor)和舵機(jī)(Steeringengine)等。另外在伺服系統(tǒng)中，通常采用傳感器（如旋轉(zhuǎn)編碼器、電位器等）采集電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、位置等輸出信息，這些信息被回饋給系統(tǒng)的輸入端，構(gòu)成反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)。通常情況下，在機(jī)器人伺服系統(tǒng)中，驅(qū)動(dòng)裝置采用的是一體化產(chǎn)品，即在直流伺服電動(dòng)機(jī)（或舵機(jī)）本體的基礎(chǔ)上同軸安裝有減速器及位置/速度傳感器。

圖8－1(a)為一體化直流伺服電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的外觀圖，圖8－1(b)為一體化舵機(jī)系統(tǒng)的外觀圖，圖8－1(c)為系統(tǒng)構(gòu)成示意圖。圖8-1一體化電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)

1.直流電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

圖8－2為直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖8－3為直流電動(dòng)機(jī)橫截面示意圖。

從圖8－2、圖8－3可見，直流電動(dòng)機(jī)主要由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。定子用來產(chǎn)生磁場(chǎng)并做為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械支撐，它包括主磁極、換向極、機(jī)座、端蓋、軸承等，靜止的電刷裝置也固定在定子上。定子中的勵(lì)磁繞組通以直流電以產(chǎn)生主磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)子上用來感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)而實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的部分稱為電樞，它包括電樞鐵芯和電樞繞組，還有換向器、軸、通風(fēng)冷卻用的風(fēng)扇等。 8.1直流伺服電動(dòng)機(jī)圖8－2直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖圖8－3直流電動(dòng)機(jī)橫截面示意圖

2.直流電動(dòng)機(jī)的工作原理

直流電動(dòng)機(jī)的工作原理如圖8－4所示。如果在電刷A、B兩端加上直流電壓，電刷A為“＋”，B為“－”，則電流i的方向?yàn)閺碾娝流進(jìn)電樞，從電刷B流出。根據(jù)“畢－薩電磁力定律”載流導(dǎo)體ab、cd受電磁力為f=Bil

(8－1)式中，f為作用于載流導(dǎo)體上力的大小，方向用左手定則來確定；B為磁感應(yīng)強(qiáng)度；i為導(dǎo)體內(nèi)流過的直流電流；l為導(dǎo)體的有效長(zhǎng)度，即每根導(dǎo)體切割磁力線部分的長(zhǎng)度。圖8－4直流電動(dòng)機(jī)的工作原理從圖8－4可見，兩個(gè)載流導(dǎo)體ab、cd所受到的力均為f，f與電樞半徑的乘積就是轉(zhuǎn)矩，稱為電磁轉(zhuǎn)矩。這里電磁轉(zhuǎn)矩的方向是順時(shí)針的，電磁轉(zhuǎn)矩就是直流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。

顯然當(dāng)電刷A、B兩端加上直流電壓不變時(shí)，旋轉(zhuǎn)的載流導(dǎo)體ab和cd中的電流方向是交變的，即S極下電流方向始終從里到外，而N極下的電流方向始終從外到里，所以電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩大小和旋轉(zhuǎn)方向保持不變。

3.直流電動(dòng)機(jī)的銘牌

每一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)上都有一個(gè)銘牌，上面標(biāo)明電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)，它是用戶使用電動(dòng)機(jī)的依據(jù)。這些數(shù)據(jù)有:

（1）額定功率PN，單位W或kW。額定功率是電動(dòng)機(jī)在銘牌規(guī)定的額定運(yùn)行條件下輸出的機(jī)械功率。

（2）額定電壓UN,單位V。額定電壓是在額定運(yùn)行條件下，直流電動(dòng)機(jī)的輸入電壓。

(3)額定電流IN,單位A。額定電流是電動(dòng)機(jī)在額定電壓下運(yùn)行，輸出功率為額定功率時(shí)，電動(dòng)機(jī)的輸入電流。直流電動(dòng)機(jī)的額定電流可由下式計(jì)算(8－2)式中：ηN為電動(dòng)機(jī)在額定狀況下運(yùn)行時(shí)的效率。

(4)額定轉(zhuǎn)速nN，r/min。

額定轉(zhuǎn)速是電動(dòng)機(jī)在額定電壓下運(yùn)行，輸出功率為額定功率時(shí)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。

（5）額定效率ηN。額定效率是電動(dòng)機(jī)在額定工況下，輸出功率與輸入功率之比的百分?jǐn)?shù)。

(6)額定勵(lì)磁電壓Uf,單位V。額定勵(lì)磁電壓是指電動(dòng)機(jī)在額定工況下，勵(lì)磁繞組兩端的電壓。

(7)額定勵(lì)磁電流If,單位A。額定勵(lì)磁電流是指電動(dòng)機(jī)在額定工況下，勵(lì)磁繞組中的電流。

直流電動(dòng)機(jī)軸上的額定轉(zhuǎn)矩用T2N表示，其大小為式中，PN的單位為W；nN的單位為r/min；T2N的單位為N·m。若PN的單位為kW時(shí)，系數(shù)9.55應(yīng)改為9550。

4.直流電動(dòng)機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電磁轉(zhuǎn)矩

1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

根據(jù)電磁感應(yīng)定律，直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電樞元件切割主磁場(chǎng)，因此會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是指電動(dòng)機(jī)正、負(fù)電刷間的電動(dòng)勢(shì)。由電動(dòng)機(jī)學(xué)相關(guān)文獻(xiàn)可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算公式為(8－4)式中，Φ為每極磁通，單位為Wb；n為電機(jī)轉(zhuǎn)速，單位為r/min；Ce為電勢(shì)常數(shù)，對(duì)于已出廠的直流電動(dòng)機(jī)，Ce為常數(shù)，所以直流電動(dòng)機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通和轉(zhuǎn)速之積成正比。

2)電磁轉(zhuǎn)矩

當(dāng)電樞元件中有電流時(shí)，直流電動(dòng)機(jī)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，根據(jù)畢－薩電磁力定律，其會(huì)受到電磁力的作用，因而會(huì)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。由電動(dòng)機(jī)學(xué)相關(guān)文獻(xiàn)可知，電磁轉(zhuǎn)矩的計(jì)算公式為(8－5)式中，CT為常數(shù)，稱為轉(zhuǎn)矩常數(shù)。對(duì)于已出廠的直流電動(dòng)機(jī)，CT為常數(shù)，所以直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與磁通和電樞電流成正比，其中CT=9.55Ce。

5.直流電動(dòng)機(jī)的基本方程

在機(jī)器人伺服系統(tǒng)中所用的直流伺服電動(dòng)機(jī)大多采用永磁勵(lì)磁方式，即主磁極采用永磁鐵來產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)。永磁勵(lì)磁方式屬于他勵(lì)的特例，他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行原理如圖8－5所示。圖8－5他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行原理1)電壓平衡方程式

他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的等效電路如圖8－6所示。圖8－6他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)等效電路及參考方向根據(jù)圖8－6中的參考方向，可列出他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電壓平衡方程式為(8－6)

2)功率平衡方程式直流電動(dòng)機(jī)電壓平衡方程式(8－6)兩邊同乘以電樞電流Ia，可得電動(dòng)機(jī)的功率平衡方程式(8－7)根據(jù)以上功率的定義，電動(dòng)機(jī)電樞回路的功率平衡方程式可寫為(8－8)當(dāng)電動(dòng)機(jī)電樞轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)部分有如下機(jī)械損耗:（1）機(jī)械損耗pmec。機(jī)械損耗pmec包括軸承摩擦損耗、電刷摩擦損耗、定轉(zhuǎn)子與空氣的摩擦及通風(fēng)的風(fēng)摩損耗。（2）鐵芯損耗pFe。鐵芯損耗pFe是由于電樞轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)主磁通在電樞鐵芯內(nèi)交變，引起齒部及電樞鐵軛中的磁滯損耗和渦流損耗。鐵芯損耗pFe與磁通交變頻率及磁通密度最大值有關(guān)，實(shí)際計(jì)算中統(tǒng)稱為鐵芯損耗。（3）雜散損耗pad。雜散損耗pad又稱附加損耗，產(chǎn)生的原因很多，也很難準(zhǔn)確計(jì)算，通常用估計(jì)辦法來確定。無補(bǔ)償繞組電機(jī)的直流電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載時(shí)雜散損耗約為額定功率的1%，有補(bǔ)償繞組電動(dòng)機(jī)的雜散損耗為額定功率的0.5%，這樣處理的結(jié)果，相當(dāng)于把附加損耗看做為不變損耗了。

這樣，當(dāng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，直流電動(dòng)機(jī)的功率平衡方程式為(8－9)圖8－7他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)功率流程圖

3)轉(zhuǎn)矩平衡方程式

根據(jù)圖8－7，得到電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與功率關(guān)系為(8－10)式中，Pem/Ω=Tem為電動(dòng)機(jī)電樞的電磁轉(zhuǎn)矩；P2/Ω=T2為電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩；p0/Ω=T0為電動(dòng)機(jī)的空載轉(zhuǎn)矩。因此，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩平衡方程為(8－11)

6.電力拖動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程

圖8－8為一單軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)，電動(dòng)機(jī)在電力拖動(dòng)系統(tǒng)中做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，必須遵循下列基本的運(yùn)動(dòng)方程式。圖8－8單軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的方程式為(8－12)式中，Tem為電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩(N·m)；TL為負(fù)載轉(zhuǎn)矩(N·m)；JdΩ/dt為慣性轉(zhuǎn)矩(或稱動(dòng)轉(zhuǎn)矩)，J為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,可用下式表示(8－13)式中，m、G分別為旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量(kg)與重量(N)；ρ、D分別為轉(zhuǎn)動(dòng)慣性半徑與直徑(m)；g為重力加速度,g=9.81m/s2,J的單位為kg·m2。需要說明的是，式（8－12）中忽略了電動(dòng)機(jī)本身的損耗轉(zhuǎn)矩T0，認(rèn)為電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩全部用來拖動(dòng)負(fù)載。

在實(shí)際計(jì)算中常用式（8－12）的另一種形式，即將角速度Ω=2πn/60(Ω的單位為rad/s，n的單位為r/min)代入式（8－12）得運(yùn)動(dòng)方程式實(shí)用形式(8－14)式中，GD2為飛輪矩(N·m2)，GD2=4gJ；375是具有加速度量綱的系數(shù)。

7.他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性

電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性是指電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n與電磁轉(zhuǎn)矩Tem

之間的關(guān)系，即n=f(Tem)，機(jī)械特性是電動(dòng)機(jī)機(jī)械性能的主要表現(xiàn)，它與運(yùn)動(dòng)方程式相聯(lián)系，是分析電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、調(diào)速、制動(dòng)等問題的重要工具。

根據(jù)圖8－6可以列出電動(dòng)機(jī)的基本方程式為

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方程:電磁轉(zhuǎn)矩:電壓平衡方程:電樞總電阻:磁通:勵(lì)磁電流:將式（8－4)和式（8－5)代入電壓平衡方程式（8－6)中，可得機(jī)械特性方程式的一般表達(dá)式(8－15)在機(jī)械特性方程式(8－15)中，當(dāng)電源電壓Ud、電樞總電阻RΣ、磁通Φ為常數(shù)時(shí),即可畫出他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性n=f(Tem),如圖8－9所示。圖8－9他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性由圖8－9中的機(jī)械特性曲線可見,轉(zhuǎn)速n隨電磁轉(zhuǎn)矩Tem的增大而降低,是一條向下傾斜的直線。這說明:電動(dòng)機(jī)加上負(fù)載，轉(zhuǎn)速會(huì)隨負(fù)載的增加而降低。

下面討論機(jī)械特性上的兩個(gè)特殊點(diǎn)和機(jī)械特性直線的斜率。

1)理想空載點(diǎn)A(0,n0)

在式(8－15)中，當(dāng)Tem=0時(shí)，n=Ud/CeΦ=n0稱為理想空載轉(zhuǎn)速，即(8－16)(8－17)

2)堵轉(zhuǎn)點(diǎn)或啟動(dòng)點(diǎn)B(Tst，0)

在圖8－9中，機(jī)械特性直線與橫軸的交點(diǎn)B為堵轉(zhuǎn)點(diǎn)或啟動(dòng)點(diǎn)。在堵轉(zhuǎn)點(diǎn),n=0，因而Ea=0,此時(shí)電樞電流Ia=Ud/RΣ=Ist稱為堵轉(zhuǎn)電流或啟動(dòng)電流。與堵轉(zhuǎn)電流相對(duì)應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩Tst稱為堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩或啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。

3)機(jī)械特性直線的斜率

式(8－15)中，右邊第二項(xiàng)表示電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載后的轉(zhuǎn)速降，用Δn表示，則(8－18)式中，β=RΣ/CeCTΦ2為機(jī)械特性直線的斜率。在同樣的理想空載轉(zhuǎn)速下,β越小，Δn越小，即轉(zhuǎn)速隨電磁轉(zhuǎn)矩的變化較小，稱此機(jī)械特性為硬特性。β越大,Δn也越大，即轉(zhuǎn)速隨電磁轉(zhuǎn)矩的變化較大，稱此機(jī)械特性為軟特性。將公式(8-16)及式(8-18)代人式(8-15)，得機(jī)械特性方程式的簡(jiǎn)化式為(8－19)當(dāng)他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的電源電壓Ud=UN、磁通Φ=ΦN、電樞回路中沒有附加電阻，即Re=0時(shí)，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性稱為固有機(jī)械特性。固有機(jī)械特性的方程式為(8－20)圖8－10他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性

8.他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的降壓調(diào)速

絕大多數(shù)生產(chǎn)機(jī)械都有調(diào)速要求。他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性見式（8－15)，穩(wěn)態(tài)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩Tem由負(fù)載TL決定，故要調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速n，可以通過改變電壓Ud、改變電樞回路總電阻RΣ、改變磁通Φ三種方法，其中降壓調(diào)速是普遍采用的方法。降壓調(diào)速的原理可用圖8－11說明。設(shè)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載TL，在額定電壓UN下運(yùn)行于A點(diǎn)，轉(zhuǎn)速為nA，如曲線1所示?，F(xiàn)將電源電壓降為U1，忽略電磁慣性，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性如曲線2所示。由于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不能突變，由特性1變?yōu)樘匦?，轉(zhuǎn)速不變，于是，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行點(diǎn)由A點(diǎn)變?yōu)镃點(diǎn)。在C點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩為TC，TC<TL，電動(dòng)機(jī)將減速。隨著轉(zhuǎn)速的下降,反電動(dòng)勢(shì)Ea減小,電流增加,電磁轉(zhuǎn)矩亦增大，減速過程沿特性2由C點(diǎn)至B點(diǎn),到達(dá)B點(diǎn)以后,TB=TL電動(dòng)機(jī)進(jìn)入新的穩(wěn)態(tài)以轉(zhuǎn)速nB運(yùn)行。

當(dāng)將電源電壓從U1降為U2時(shí)，同理，電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定后，在轉(zhuǎn)速nD下運(yùn)行。從圖8－11中可看出，當(dāng)逐步降低電源電壓時(shí)，穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速也依次降低。圖8－11他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的降壓調(diào)速

9.他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的PWM調(diào)速方法

目前，直流電動(dòng)機(jī)大多采用脈沖寬度調(diào)制（PulseWidthModulation,PWM）方法進(jìn)行調(diào)壓調(diào)速，圖8－12為廣泛使用的橋式PWM變換器電路。圖8－12橋式PWM變換器電路如果加在開關(guān)管上的驅(qū)動(dòng)電壓波形如圖8－13（a）所示,則加在電動(dòng)機(jī)電樞兩端的電壓U、電樞中流過的電流id、電樞兩端的平均電壓Ud的波形如圖8－13（b）所示，此時(shí)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。

如果加在開關(guān)管上的驅(qū)動(dòng)電壓波形如圖8－14（a）所示,則加在電動(dòng)機(jī)電樞兩端的電壓U、電樞中流過的電流id、電樞兩端的平均電壓Ud的波形如圖8－14（b）所示，此時(shí)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。

其中平均電壓的計(jì)算公式為(8－21)式中，ρ為占空比，0≤ρ≤1。從圖8－13、圖8－14及式（8－21）可以看出，調(diào)整占空比ρ的大小，可以改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向。當(dāng)0.5<ρ≤1時(shí)，平均電壓Ud為正，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)ρ=0.5時(shí)，平均電壓Ud為零，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)；當(dāng)0≤ρ<0.5時(shí)，平均電壓Ud為負(fù)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。

電動(dòng)機(jī)的平均轉(zhuǎn)速與平均電壓之間的關(guān)系為(8－22)圖8－13正向運(yùn)轉(zhuǎn)波形圖8－14反向運(yùn)轉(zhuǎn)波形

8.2舵機(jī)

1.模擬舵機(jī)

1)模擬舵機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

圖8－15為常用模擬舵機(jī)的外觀圖，圖8－16為其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。一般來講，模擬舵機(jī)主要由外殼、舵盤、減速齒輪組、位置反饋電位計(jì)、直流電機(jī)、控制電路板等組成，是一種具有閉環(huán)結(jié)構(gòu)的位置伺服驅(qū)動(dòng)器。圖8－15常用模擬舵機(jī)的外觀圖圖8－16模擬舵機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖通常模擬舵機(jī)的輸入線共有三條，中間紅色線是電源線，一根棕色的是地線，這兩根線給舵機(jī)提供最基本的能源保證，主要是電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)消耗。另外一根線是控制信號(hào)線，F(xiàn)utaba的產(chǎn)品一般為白色，JR的產(chǎn)品一般為橘黃色。電源有兩種規(guī)格，一是4.8V，一是6.0V，分別對(duì)應(yīng)不同的轉(zhuǎn)矩標(biāo)準(zhǔn)。

2)模擬舵機(jī)的控制信號(hào)

模擬舵機(jī)的控制信號(hào)為周期是20ms的PWM信號(hào)，其中脈沖寬度通常從0.5ms~2.5ms，相對(duì)應(yīng)輸出軸的位置為0°~180°，呈線性變化。PWM信號(hào)經(jīng)電路板上的IC處理后計(jì)算出轉(zhuǎn)動(dòng)方向，再驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過減速齒輪將動(dòng)力傳至擺臂，同時(shí)由位置檢測(cè)器（位置檢測(cè)器其實(shí)就是可變電阻，當(dāng)舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電阻值也會(huì)跟著改變，測(cè)量電阻值便可知轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。）返回位置信號(hào)。

一般舵機(jī)只能旋轉(zhuǎn)180°。也就是說，給控制引腳提供一定的脈寬信號(hào)（TTL電平，0V/5V），它的輸出軸就會(huì)保持在一個(gè)相對(duì)應(yīng)的角度上，無論外界轉(zhuǎn)矩怎樣改變。直到給它提供另一個(gè)寬度的脈沖信號(hào)，它才會(huì)將輸出角度改變到新的對(duì)應(yīng)的位置上。值得注意的是:標(biāo)準(zhǔn)PWM（脈沖寬度調(diào)制）信號(hào)的周期固定為20ms，脈沖寬度為0.5ms～2.5ms的正脈沖寬度和舵機(jī)的轉(zhuǎn)角0°～180°相對(duì)應(yīng)。由于舵機(jī)品牌不同，其控制器解析出的脈沖寬度也不同，所以對(duì)于同一信號(hào)，不同品牌的舵機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度也不同。

另外，舵機(jī)的控制電路處理的并不是脈沖的寬度，而是其占空比，即高低電平之比。以周期20ms、高電平時(shí)間2.5ms為例，如果給出周期10ms、高電平時(shí)間1.25ms的信號(hào)，對(duì)大部分舵機(jī)也可以達(dá)到一樣的控制效果。但是周期不能太小，否則舵機(jī)內(nèi)部的處理電路可能紊亂；這個(gè)周期也不能太長(zhǎng)，例如如果控制周期超過40ms，舵機(jī)就會(huì)反應(yīng)緩慢，并且在承受扭矩的時(shí)候會(huì)抖動(dòng)，影響控制品質(zhì)。圖8－17模擬舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度與PWM信號(hào)關(guān)系示意圖

3)模擬舵機(jī)的內(nèi)部電路

圖8－18是FutabaS3003型舵機(jī)的內(nèi)部電路。舵機(jī)的工作原理是:PWM信號(hào)由接收通道進(jìn)入信號(hào)解調(diào)電路BA6688L的12腳進(jìn)行解調(diào)，獲得一個(gè)直流偏置電壓。它內(nèi)部有一個(gè)基準(zhǔn)電路,產(chǎn)生周期為20ms,寬度為1.5ms的基準(zhǔn)信號(hào)，將獲得的直流偏置電壓與電位器的電壓比較，獲得電壓差由BA6688L的3腳輸出。該輸出送入電機(jī)驅(qū)動(dòng)集成電路BAL6686,以驅(qū)動(dòng)電機(jī)正反轉(zhuǎn)。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速一定時(shí),通過級(jí)聯(lián)減速齒輪帶動(dòng)電位器Rw1旋轉(zhuǎn),直到電壓差為0,電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。圖8－18

Futaba

S3003型舵機(jī)的內(nèi)部電路

4)模擬舵機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)及型號(hào)

市面上常見的模擬舵機(jī)為日本Futaba公司生產(chǎn)的FutabaS系列模擬舵機(jī)，如FutabaS3003，F(xiàn)utabaS3010，F(xiàn)utabaS3305等，主要的銘牌數(shù)據(jù)有:供電電壓、最大扭矩、最大轉(zhuǎn)角、速度、尺寸及重量等，表8－1為Futaba系列產(chǎn)品的銘牌數(shù)據(jù)。表8－1

Futaba模擬舵機(jī)銘牌數(shù)據(jù)

2.數(shù)字舵機(jī)

數(shù)字舵機(jī)(DigitalServo)和模擬舵機(jī)(AnalogServo)在基本機(jī)械結(jié)構(gòu)方面是完全一樣的，主要由直流電動(dòng)機(jī)、減速齒輪、控制電路等組成。數(shù)字舵機(jī)和模擬舵機(jī)的最大區(qū)別體現(xiàn)在控制電路上，數(shù)字舵機(jī)的控制電路比模擬舵機(jī)多了微處理器。基于這個(gè)原因，數(shù)字舵機(jī)比之模擬舵機(jī)具有反應(yīng)速度更快，無反應(yīng)區(qū)范圍小，定位精度高，抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。已逐漸取代模擬舵機(jī)，在機(jī)器人、航模中得到廣泛應(yīng)用。

本節(jié)以Dynamixel系列機(jī)器人舵機(jī)中RX－64Dynamixel數(shù)字舵機(jī)為例，講解數(shù)字舵機(jī)的工作原理。

Dynamixel系列機(jī)器人舵機(jī)是一種智能化、模塊化動(dòng)力裝置，由齒輪減速箱、一個(gè)精確的直流電動(dòng)機(jī)以及具備通訊功能的控制芯片打包而成。能產(chǎn)生大扭矩，材料堅(jiān)固，保證承受極大外力必需的強(qiáng)度和韌性。工作時(shí)可反饋內(nèi)部狀況，例如內(nèi)部溫度或輸入電壓等。它有約300°的運(yùn)動(dòng)范圍,也可以通過軟件設(shè)置使其作360°連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),來作為車輪的驅(qū)動(dòng)器。

相比傳統(tǒng)的伺服系統(tǒng)，RX－64伺服系統(tǒng)不但擁有位置反饋系統(tǒng)，而且還有速度反饋，溫度反饋，支持高速串行網(wǎng)絡(luò)。更重要的是RX－64提供了高達(dá)52kg(cm)的扭矩，動(dòng)力十足,是一款真正意義上的機(jī)器人專用舵機(jī)。主要型號(hào)有DynamixelRX－64，DynamixelRX－28，DynamixelAX－12，DynamixelDX－117等，圖8－19是Dynamixel系列機(jī)器人舵機(jī)的外觀圖。圖8－19

Dynamixel系列機(jī)器人舵機(jī)外觀圖

1)數(shù)字舵機(jī)的互聯(lián)方式

Dynamixel數(shù)字舵機(jī)的一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)是其具備網(wǎng)絡(luò)功能，各個(gè)舵機(jī)之間采用Daisy總線相互連接，傳輸信息，這在機(jī)器人的應(yīng)用中是極為方便的。圖8－20為兩臺(tái)舵機(jī)相互連接圖，每臺(tái)舵機(jī)均有兩個(gè)四針的接口，其引腳功能如圖8－21所示，一臺(tái)舵機(jī)的序號(hào)相同的引腳內(nèi)部已相互連接，便于舵機(jī)之間串行連接。兩臺(tái)舵機(jī)的引腳連接圖如圖8－22所示，這里特別需要注意的是:引腳之間要確保正確連接，否則可能會(huì)損壞舵機(jī)。

RX－64采用多站點(diǎn)連接方法，多個(gè)RX－64舵機(jī)通過RS－485總線和主控制器進(jìn)行通信。

圖8－23為多臺(tái)舵機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信圖，每一個(gè)舵機(jī)分配有一個(gè)唯一的ID號(hào)，主控制器可設(shè)置舵機(jī)的速度、位置及轉(zhuǎn)矩等，同時(shí)亦可以對(duì)當(dāng)前的位置及速度進(jìn)行讀取，以觀察目前舵機(jī)的工作狀態(tài)。圖8－20兩臺(tái)舵機(jī)相互連接圖圖8－21舵機(jī)接口引腳排列圖圖8－22舵機(jī)接口引腳連接圖圖8－23多臺(tái)舵機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信圖

2)數(shù)字舵機(jī)RX－64的銘牌數(shù)據(jù)

在機(jī)器人應(yīng)用中廣泛使用的數(shù)字舵機(jī)為韓國(guó)Dynamixel公司生產(chǎn)的Dynamixel系列數(shù)字舵機(jī)，如DynamixelRX－64、DynamixelRX－28、DynamixelAX－12及DynamixelDX－117等，主要的銘牌數(shù)據(jù)有:供電電壓、最大扭矩、最大轉(zhuǎn)角、速度、尺寸及重量等，表8－2為RX－64數(shù)字舵機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)。表8－2

RX－64數(shù)字舵機(jī)銘牌數(shù)據(jù)

3)主控制器和數(shù)字舵機(jī)的通信接口

圖8－24為主機(jī)和舵機(jī)之間的通信接口圖,采用MAXIM公司的通信接口芯片MAX485在主控制器和舵機(jī)之間進(jìn)行通信。

在圖8－24中，根據(jù)引腳DIRECTION485的電平高低，決定信號(hào)的傳輸方向。如果DIRECTION485Level=High，TXD引腳的信號(hào)輸出到D+和D-。如果DIRECTION485Level=Low，D+和D-的信號(hào)輸出到RXD中。圖8－24舵機(jī)和主控制器通信接口圖

4)通信數(shù)據(jù)包

主控制器和舵機(jī)之間通過發(fā)送和接收數(shù)據(jù)包（Packet）來進(jìn)行通信。數(shù)據(jù)包有兩種:（1）指令包（InstructionPacket），由主控制器發(fā)送給舵機(jī)。（2）狀態(tài)包（StatusPacket），由舵機(jī)將狀態(tài)信息反饋給主控制器，如圖8－25所示。每一臺(tái)連于總線上的舵機(jī)都有唯一的一個(gè)ID號(hào)，通過將ID號(hào)賦給指令包及狀態(tài)包，主控制器可以控制指定ID號(hào)的舵機(jī)。圖8－25舵機(jī)和主控制器通信示意圖

(1)指令包。

指令包是主控制器發(fā)給舵機(jī)的命令數(shù)據(jù)。指令包的結(jié)構(gòu)如圖8－26所示。圖8－26指令包結(jié)構(gòu)指令包中各位的意義如下:

①0XFF0XFF:表示指令包的起始位。

②ID:表示接收指令包的舵機(jī)ID號(hào)，可以使用254個(gè)ID號(hào)，從0到253（0X00-0XFD）。如果設(shè)ID=254，則處于廣播狀態(tài)，即所有連于總線的舵機(jī)均可收到主控制器的命令信號(hào)，此時(shí)各舵機(jī)不再向主控制器返回狀態(tài)信號(hào)。

③LENGTH:指令包的長(zhǎng)度，長(zhǎng)度為參數(shù)的個(gè)數(shù)N+2。

④INSTRUCTION:主控制器發(fā)給舵機(jī)的命令，共有7條命令，可完成讀、寫及復(fù)位等功能。具體的命令代碼及功能描述如表8－3所示。

⑤PARAMETER1～N:命令所需要的輔助數(shù)據(jù)，具體說明見控制表部分。

⑥CHECKSUM:用來檢查指令包在發(fā)送時(shí)是否損壞，CHECKSUM的計(jì)算公式如下:例:設(shè)ID=1(0x01)，Length=5(0x05)，Instruction=3(0x03),

Parameter1=12(0x0C)，Parameter2=100(0x64)，Parameter3=170(0xAA)。

則CheckSum=~(ID+Length+Instruction+Parameter1+…+Parameter3)

=~［0x01+0x05+0x03+0x0C+0x64+0xAA］

=~［0x123］//只用低八位0x23執(zhí)行非操作。

=0xDD

這樣，指令包序列為:0x01，0x05，0x03，0x0C，0x64，0xAA，0xDD。表8－3命令描述

(2)狀態(tài)包（返回包）。

舵機(jī)執(zhí)行從主控制器發(fā)來的命令，并將相關(guān)結(jié)果返回給主控制器，返回的數(shù)據(jù)稱之為狀態(tài)包。狀態(tài)包的結(jié)構(gòu)如圖8－27所示。圖8－27狀態(tài)包結(jié)構(gòu)狀態(tài)包中各位的意義如下:

①0XFF0XFF:表示狀態(tài)包的起始位。

②ID:表示傳輸狀態(tài)包的舵機(jī)ID號(hào)。

③LENGTH:狀態(tài)包的長(zhǎng)度，長(zhǎng)度為參數(shù)的個(gè)數(shù)N+2。

④ERROR:顯示舵機(jī)操作中的錯(cuò)誤狀態(tài)，具體的錯(cuò)誤描述如表8－4所示。

例狀態(tài)包序列為0xFF0xFF0x010x020x240xD8

由于0x24=00100100，則ID號(hào)為01的舵機(jī)出現(xiàn)了過載和過熱的故障。

⑤PARAMETER1～N:舵機(jī)返回主控制器的數(shù)據(jù)。

⑥CHECKSUM:用來檢查狀態(tài)包在傳送時(shí)是否損壞，CHECKSUM的計(jì)算公式如下:

表8－4錯(cuò)誤描述

5)控制表

控制表包括有關(guān)當(dāng)前狀態(tài)和操作的數(shù)據(jù)，儲(chǔ)存于舵機(jī)內(nèi)部的存儲(chǔ)器中，用戶可通過指令包修改控制表中的數(shù)據(jù)，進(jìn)而達(dá)到控制舵機(jī)的目的。RX－64的控制表占用50個(gè)8位的存儲(chǔ)單元，地址范圍為:0（0X00）~49（0X31）。其中地址0（0X00）~18（0X12）位于EEPROM區(qū)域，地址19（0X13）~50（0X31）位于RAM區(qū)域。各地址中數(shù)據(jù)的含義如表8－5所示。表8－5控制表從表8－5可以看出，RX－64有兩種類型數(shù)據(jù):（1）只讀數(shù)據(jù)，主要用于觀察。（2）可讀/寫數(shù)據(jù)，主要用于驅(qū)動(dòng)。另外，最右側(cè)一欄的初始值，對(duì)于EEPROM，為出廠時(shí)的初始設(shè)定值。對(duì)于RAM，為上電時(shí)的值。下面僅對(duì)常用的數(shù)據(jù)進(jìn)行介紹，更為詳細(xì)的內(nèi)容請(qǐng)參照RX－64的使用手冊(cè)。

(1)EEPROM域。

①型號(hào)（ModelNumber）:存儲(chǔ)于地址0，1（0X00~0X01）中，對(duì)于RX－64，數(shù)據(jù)值是64(0X0040)。

②舵機(jī)編號(hào)（ID）:存儲(chǔ)于地址3(0X03)中，每個(gè)舵機(jī)的編號(hào)是唯一的，對(duì)于RX－64，范圍為0~253(0XFD)，初始值為1。

③波特率（BaudRate）:存儲(chǔ)于地址4(0X04)中，表示主控制器和舵機(jī)之間的通信速率，范圍為0~254(0XFE)，初始值為34（0X22），波特率的計(jì)算公式為Speed(BPS)=2000000/(Data+1)②舵機(jī)編號(hào)（ID）:存儲(chǔ)于地址3(0X03)中，每個(gè)舵機(jī)的編號(hào)是唯一的，對(duì)于RX－64，范圍為0~253(0XFD)，初始值為1。

③波特率（BaudRate）:存儲(chǔ)于地址4(0X04)中，表示主控制器和舵機(jī)之間的通信速率，范圍為0~254(0XFE)，初始值為34（0X22），波特率的計(jì)算公式為Speed(BPS)=2000000/(Data+1)式中,

Data為地址4(0X04)中的數(shù)據(jù)。Data的取值和波特率之間的關(guān)系如表8－6所示。表8-6Data的取值和波特率之間的關(guān)系④舵機(jī)旋轉(zhuǎn)角度:存儲(chǔ)于地址6~9(0X06~0X09)中，表示允許舵機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度范圍。取值范圍為0~1023(0X3FF)，其中數(shù)據(jù)0表示0°，數(shù)據(jù)1023(0X3FF)表示300°，則分辨率約為0.3°。

⑤供電電壓上下限設(shè)置:存儲(chǔ)于地址12、13(0X0C、0X0D)中，取值范圍為50～250(0X32~0X96)，如果當(dāng)前電壓值（地址42）超出這個(gè)范圍，則狀態(tài)包中的輸入電壓錯(cuò)誤位(InputvoltageErrorBit(Bit0))返回1，并觸發(fā)報(bào)警（在地址17、18中設(shè)置），該地址中的數(shù)據(jù)所表示的電壓為實(shí)際電壓的10倍，如數(shù)據(jù)80意味著實(shí)際電壓為8V。⑥最大轉(zhuǎn)矩（MaxTorque）:存儲(chǔ)于地址14、15(0X0E、0X0F)中，表示輸出的最大轉(zhuǎn)矩值，取值范圍為0～1023(0X3FF)。其分配的內(nèi)存為EEPROM(地址14、15)和RAM(地址34、35)。當(dāng)上電后,EEPROM的值拷貝到RAM中。在實(shí)際操作中，最大轉(zhuǎn)矩要受到轉(zhuǎn)矩極限值（地址34、35）的限制。數(shù)據(jù)1023(0X3FF)表示此時(shí)舵機(jī)能輸出地址34、35所給出的最大轉(zhuǎn)矩值,數(shù)據(jù)512(0X200)表示舵機(jī)能輸出地址34、35所給出的最大轉(zhuǎn)矩值的一半。

(2)RAM域。

①轉(zhuǎn)矩使能（TorqueEnable）:存儲(chǔ)于地址24(0X18)中，RX－64第一次上電時(shí)，處于自由運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，此時(shí)是沒有轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的，轉(zhuǎn)矩使能設(shè)為1，允許產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。

②目標(biāo)位置（GoalPosition）:存儲(chǔ)于地址30、31(0X1E－0X1F)中，表示舵機(jī)應(yīng)到達(dá)的位置。取值范圍為0～1023(0X3FF)。對(duì)應(yīng)舵機(jī)轉(zhuǎn)過的角度為0°～300°，如圖8－28所示。目標(biāo)位置設(shè)定值應(yīng)滿足CWAngleLimit≤GoalPotion≤CCWAngleLimit，當(dāng)超出這個(gè)范圍，則狀態(tài)包中的角度限制錯(cuò)誤位(AngleLimitErrorBit(Bit1))返回1。圖8－28目標(biāo)位置值和舵機(jī)轉(zhuǎn)角關(guān)系示意圖③移動(dòng)速度（MovingSpeed）:存儲(chǔ)于地址32、33(0X20、0X21)中，表示舵機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，取值范圍為0~1023(0X3FF)，舵機(jī)實(shí)際速度的計(jì)算公式為:Data*0.111，例如:1023代表114RPM(1023X0.111=113.6)。

④轉(zhuǎn)矩極限（TorqueLimit）:存儲(chǔ)于地址34、35,(0X22、0X23)中，設(shè)定最大輸出轉(zhuǎn)矩，取值范圍為0～1023(0X3FF)。

⑤連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)方式（EndlessTurn）:設(shè)置CWAngleLimit(地址6、7)和CCWAngleLimit(地址8、9)為0，即可實(shí)現(xiàn)舵機(jī)的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

6)數(shù)據(jù)包的使用

為了控制RX－64,主控制器需要將指令包發(fā)送給舵機(jī)，指令包共有7條命令，這里僅對(duì)常用的讀/寫命令進(jìn)行說明，更為詳細(xì)的內(nèi)容請(qǐng)參照RX－64的使用手冊(cè)。

(1)讀數(shù)據(jù)（READDATA）。

功能:讀取RX－64內(nèi)部控制表中的數(shù)據(jù)。

長(zhǎng)度:N+2

指令代碼:0X02

參數(shù)1:讀取數(shù)據(jù)的起始地址。

參數(shù)2:讀取數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度。

例8－1讀舵機(jī)的型號(hào)。

分析:舵機(jī)的型號(hào)位于地址0Ｘ00〖ＣＤ＊２〗01中，則

指令包:FFFF0104020002F6

狀態(tài)包:FFFF0104004000BA，狀態(tài)返回結(jié)果:型號(hào)（ModelNumber）=64(0X40)。無錯(cuò)誤（NOERROR）。

例8－2

〖HT〗〖ST〗讀舵機(jī)的當(dāng)前速度。

分析:舵機(jī)的型號(hào)位于地址0Ｘ26〖ＣＤ＊２〗27中，則

指令包:

FFFF0104022602D0

狀態(tài)包:FFFF010400FF01FA，狀態(tài)返回結(jié)果:當(dāng)前速度=0Ｘ01FF（511），即實(shí)際速度值為511*0.111=56.73RPM。無錯(cuò)誤（NOERROR）。

（２）寫數(shù)據(jù)（WRITEDATA）。

功能:將數(shù)據(jù)寫入到RX－64內(nèi)部控制表中。

長(zhǎng)度:N+2

指令代碼:0X03

參數(shù)1:寫入數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元起始地址。

參數(shù)2:第1個(gè)寫入的數(shù)據(jù)。

參數(shù)3:第2個(gè)寫入的數(shù)據(jù)。

參數(shù)N:第N-1個(gè)寫入的數(shù)據(jù)。例8－3

〖HT〗〖STBZ〗設(shè)定舵機(jī)的移動(dòng)角度為0°～150°。

分析:

由于150°對(duì)應(yīng)0X200，則地址0X08－09（CCWAngleLimit）單元中的數(shù)據(jù)為0X200。所以參數(shù)1:0X08，參數(shù)2:0X00，參數(shù)3:0X02。

則指令包:FFFF010503080002EC

狀態(tài)包:FFFF010200FD，狀態(tài)返回結(jié)果:無錯(cuò)誤（NOERROR）

例8－4

設(shè)定舵機(jī)的工作電壓為10~17V。

分析:10V對(duì)應(yīng)的是100(0X64)，17V對(duì)應(yīng)的是170(0XAA)，則地址0X0C－0D（Voltagelimit）單元中的數(shù)據(jù)為0X64,0XAA。所以參數(shù)1:0X0C，參數(shù)2:0X64，參數(shù)3:0XAA。

則指令包:FFFF0105030C64AADD

狀態(tài)包:FFFF010200FD，狀態(tài)返回結(jié)果:無錯(cuò)誤（NOERROR）。

(3)異步寫數(shù)據(jù)（SYNCWRITE）。

功能:將多組數(shù)據(jù)寫入到RX－64內(nèi)部控制表中，同時(shí)控制多個(gè)舵機(jī)，要求多組數(shù)據(jù)的地址和長(zhǎng)度相同。

ID:0XFE

長(zhǎng)度:N+2

指令代碼:0X83

參數(shù)1:寫入數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元起始地址。

參數(shù)2:寫入數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度。

參數(shù)3:第1個(gè)舵機(jī)的ID號(hào)。

參數(shù)4:寫入第1個(gè)舵機(jī)的第1個(gè)數(shù)據(jù)。參數(shù)5:寫入第1個(gè)舵機(jī)的第2個(gè)數(shù)據(jù)。

參數(shù)…:寫入第2個(gè)舵機(jī)的第1個(gè)數(shù)據(jù)

參數(shù)…:寫入第2個(gè)舵機(jī)的第2個(gè)數(shù)據(jù)……

例8－5四臺(tái)RX－64舵機(jī)分別設(shè)定其位置及速度。

RX－64(ID0):以速度0X150移動(dòng)到位置0X010

RX－64(ID1):以速度0X360移動(dòng)到位置0X220

RX－64(ID2):以速度0X170移動(dòng)到位置0X030

RX－64(ID3):以速度0X380移動(dòng)到位置0X220指令包:0XFF0XFF0XFE0X180X830X1E0X040X000X100X000X500X010X010X200X020X600X030X020X300X000X700X010X030X200X020X800X030X12

狀態(tài)包:無返回 8.3旋轉(zhuǎn)編碼器

旋轉(zhuǎn)編碼器（RotaryEncoder）是轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)角的檢測(cè)元件，使用時(shí)，旋轉(zhuǎn)編碼器與電動(dòng)機(jī)同軸相連，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)編碼器旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)編碼器產(chǎn)生與被測(cè)轉(zhuǎn)速成正比的脈沖。通過計(jì)數(shù)脈沖的個(gè)數(shù)，即可計(jì)算電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。

旋轉(zhuǎn)編碼器分為絕對(duì)式和增量式兩種。絕對(duì)式編碼器常用于檢測(cè)轉(zhuǎn)角，在伺服系統(tǒng)中得到廣泛的使用。增量式編碼器在碼盤上均勻地刻制一定數(shù)量的光柵，又稱作脈沖編碼器。本節(jié)以日本歐姆龍公司E6B2系列增量式旋轉(zhuǎn)編碼器（IncrementalRotaryEncoder）為例，講解旋轉(zhuǎn)編碼器的工作原理。圖8－29為E6B2系列增量式旋轉(zhuǎn)編碼器的外觀圖。E6B2系列旋轉(zhuǎn)編碼器為雙路輸出的旋轉(zhuǎn)編碼器，可輸出兩組相位差90°的脈沖（A相，B相），通過這兩組脈沖不僅可以測(cè)量轉(zhuǎn)速，還可以判斷旋轉(zhuǎn)的方向。除了A相、B相之外，E6B