Датчик обратной связи
Для обратной связи по скорости доступны различные датчики. Наиболее распространенными являются оптические датчики и датчики Холла. Оптический кодер состоит из нескольких компонентов. Установите шкив на вал неприводного конца двигателя. Инфракрасный светодиод обеспечивает источник света на одной стороне колеса, а фототранзистор обнаруживает свет на другой стороне колеса (см. Рисунок 9). Свет, проходящий через щели в колесе, включает фототранзистор. Когда вал вращается, фототранзистор включается и выключается, когда свет проходит через канавку колеса. Частота, с которой транзистор включается и выключается, характеризует скорость двигателя. В тех случаях, когда двигатель смещен, оптический датчик также используется для обратной связи положения двигателя.
Датчики Холла также используются для обеспечения обратной связи по скорости. Подобно оптическим энкодерам, датчикам с эффектом Холла требуется вращающийся элемент, прикрепленный к двигателю, и неподвижный элемент. Вращающийся элемент представляет собой колесо, на котором внешний край снабжен одним или несколькими магнитами. Стационарный датчик обнаруживает проходящий магнит и выдает импульс TTL. На рисунке 10 показаны основные компоненты датчика Холла.
Анти-электромагнитный поток (BEMF)
Другой формой обеспечения быстрой обратной связи двигателей BDC является измерение напряжения BEMF. Напряжение BEMF пропорционально скорости. На рисунке 11 показано расположение напряжения BEMF, измеренного в цепи двунаправленного привода. Делитель напряжения используется для сброса напряжения BEMF до диапазона 0-5 В, чтобы его можно было прочитать с помощью аналого-цифрового преобразователя. Напряжение BEMF измеряется между импульсами ШИМ, когда один конец двигателя остается плавающим, а другой - заземленным. В этом случае двигатель действует как генератор и выдает напряжение BEMF, пропорциональное скорости.
Все двигатели BDC ведут себя немного по-разному из-за различий в эффективности и материалах. Эксперимент - лучший способ определить напряжение BEMF для данной скорости двигателя. Полоса отражения на валу двигателя помогает цифровому тахометру измерять скорость двигателя (в об / мин). Измерение напряжения BEMF во время считывания цифрового тахометра будет учитывать соотношение между скоростью двигателя и напряжением BEMF.
Примечание. В примечании по применению Microchip AN893 приведены примеры микропрограмм и схем для считывания напряжений BEMF с использованием PIC16F684.
В заключение
Матовые двигатели постоянного тока просты в использовании и управлении, поэтому они имеют короткий цикл проектирования. Микроконтроллеры PIC, особенно с модулями CCP или ECCP, идеально подходят для управления двигателями BDC.
