增量式伺服電機編碼器調零方法

主流的伺服電機位置反饋元件包括增量式編碼器，絕對式編碼器，正余弦編碼器，旋轉變壓器等。

增量式編碼器的相位對齊方式

在此討論中，增量式編碼器的輸出信號為方波信號，又可以分為帶換相信號的增量式編碼器和普通的增量式編碼器，普通的增量式編碼器具備兩相正交方波脈沖輸出信號A和B，以及零位信號Z;帶換相信號的增量式編碼器除具備ABZ輸出信號外，還具備互差120度的電子換相信號各自的每轉周期數與電機轉子的磁極對數一致。帶換相信號的增量式編碼器的UVW電子換相信號的相位與轉子磁極相位，電角度相位之間的對齊方法如下：

1.用一個(gè)直流電源給電機的UV繞組通以小于額定電流的直流電，U入，V出，將電機軸定向至一個(gè)平衡位置;

2.用示波器觀(guān)察編碼器的U相信號和Z信號; 依據操作的方便程度，調整編碼器轉軸與電機軸的相對位置，或者編碼器外殼與電機外殼的相對位置;

3.一邊調整，一邊觀(guān)察編碼器U相信號跳變沿，和Z信號，直到Z信號穩定在高電平上(在此默認Z信號的常態(tài)為低電平)，鎖定編碼器與電機的相對位置關(guān)系;來(lái)回扭轉電機軸，松手后，若電機軸每次自由回復到平衡位置時(shí)，Z信號都能穩定在高電平上，則對齊有效。

撤掉直流電源后，驗證如下：

用示波器觀(guān)察編碼器的U相信號和電機的UV線(xiàn)反電勢波形;轉動(dòng)電機軸，編碼器的U相信號上升沿與電機的UV線(xiàn)反電勢波形由低到高的過(guò)零點(diǎn)重合，編碼器的Z信號也出現在這個(gè)過(guò)零點(diǎn)上。

上述驗證方法，也可以用作對齊方法。需要注意的是，此時(shí)增量式編碼器的U相信號的相位零點(diǎn)即與電機UV線(xiàn)反電勢的相位零點(diǎn)對齊，由于電機的U相反電勢，與UV線(xiàn)反電勢之間相差30度，因而這樣對齊后，增量式編碼器的U相信號的相位零點(diǎn)與電機U相反電勢的-30度相位點(diǎn)對齊，而電機電角度相位與U相反電勢波形的相位一致，所以此時(shí)增量式編碼器的U相信號的相位零點(diǎn)與電機電角度相位的-30度點(diǎn)對齊。

有些伺服企業(yè)習慣于將編碼器的U相信號零點(diǎn)與電機電角度的零點(diǎn)直接對齊，為達到此目的，可以：

1.用3個(gè)阻值相等的電阻接成星型，然后將星型連接的3個(gè)電阻分別接入電機的UVW三相繞組引線(xiàn);

2.以示波器觀(guān)察電機U相輸入與星型電阻的中點(diǎn)，就可以近似得到電機的U相反電勢波形;依據操作的方便程度，調整編碼器轉軸與電機軸的相對位置，或者編碼器外殼與電機外殼的相對位置;

3.一邊調整，一邊觀(guān)察編碼器的U相信號上升沿和電機U相反電勢波形由低到高的過(guò)零點(diǎn)，最終使上升沿和過(guò)零點(diǎn)重合，鎖定編碼器與電機的相對位置關(guān)系，完成對齊。

由于普通增量式編碼器不具備UVW相位信息，而Z信號也只能反映一圈內的一個(gè)點(diǎn)位，不具備直接的相位對齊潛力，因而不作為本討論的話(huà)題。

絕對式編碼器的相位對齊方式：

絕對式編碼器的相位對齊對于單圈和多圈而言，差別不大，其實(shí)都是在一圈內對齊編碼器的檢測相位與電機電角度的相位。早期的絕對式編碼器會(huì )以單獨的引腳給出單圈相位的最高位的電平，利用此電平的0和1的翻轉，也可以實(shí)現編碼器和電機的相位對齊，方法如下：用一個(gè)直流電源給電機的UV繞組通以小于額定電流的直流電，U入，V出，將電機軸定向至一個(gè)平衡位置;

4.用示波器觀(guān)察絕對編碼器的最高計數位電平信號;

依據操作的方便程度，調整編碼器轉軸與電機軸的相對位置，或者編碼器外殼與電機外殼的相對位置一邊調整，一邊觀(guān)察最高計數位信號的跳變沿，直到跳變沿準確出現在電機軸的定向平衡位置處，鎖定編碼器與電機的相對位置關(guān)系;

5.來(lái)回扭轉電機軸，撒手后，若電機軸每次自由回復到平衡位置時(shí)，跳變沿都能準確復現，則對齊有效。