近年來驅(qū)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)為：將單獨(dú)的零部件集成組裝到一個(gè)系統(tǒng)中去。之前對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)，反饋系統(tǒng)(Tacho，分解器，增量式編碼器或者絕對(duì)編碼器)以及電纜布置，驅(qū)動(dòng)增強(qiáng)器和控制系統(tǒng)有一個(gè)精確的區(qū)分。
這一趨勢(shì)也促使編碼器生產(chǎn)商研發(fā)出更新的集成化方案。這一發(fā)展的前景目標(biāo)是，運(yùn)用新的解決方案使得控制驅(qū)動(dòng)總體系統(tǒng)更堅(jiān)固、更可靠、更高效、更經(jīng)濟(jì)。
這些零部件的集成所面臨的特殊挑戰(zhàn)是，當(dāng)由于其工作效率一直以來都被當(dāng)作反饋系統(tǒng)和高分辨模式的帶軸承的光學(xué)編碼器使用的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，如今為了節(jié)省空間和成本需要裝配堅(jiān)固結(jié)實(shí)的無軸承電磁發(fā)射系統(tǒng)。而事實(shí)遠(yuǎn)比表面要復(fù)雜，往往這些集成實(shí)驗(yàn)會(huì)使終端用戶失望，反饋系統(tǒng)的信號(hào)質(zhì)量和驅(qū)動(dòng)質(zhì)量控制都達(dá)不到預(yù)期效果。
一種集成式的數(shù)字化信號(hào)加工方式讓Kubler無軸承磁環(huán)旋轉(zhuǎn)編碼器免受干擾場(chǎng)的作用
數(shù)字化的實(shí)時(shí)信號(hào)加工
由于其系統(tǒng)權(quán)限與驅(qū)動(dòng)技術(shù)方面的領(lǐng)軍企業(yè)的緊密合作，Kubler公司在早期就成功完成了堅(jiān)固的無軸承電磁編碼器在伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)中的集成。特別的是：電磁測(cè)量理論不允許被直接使用在干擾電磁場(chǎng)環(huán)境中，那么該怎么以電動(dòng)機(jī)尤其是電磁制動(dòng)器為出發(fā)點(diǎn)呢?
FEM計(jì)算屏蔽系統(tǒng)和“智能”數(shù)字化實(shí)時(shí)信號(hào)處理系統(tǒng)是存在因果關(guān)系的。“智能”這一概念背后隱藏著兩方面的創(chuàng)新：一方面，由溫度、老化和安裝公差等因素引起的漂移和信號(hào)錯(cuò)誤，通過基于數(shù)字FPGA的信號(hào)處理得到積極補(bǔ)償。這樣一來盡管磁性整體量具的分類比較粗略，也能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的高分辨率的狀態(tài)參數(shù)。另一方面通過對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的核心參數(shù)的現(xiàn)有認(rèn)知可以為實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢測(cè)和預(yù)測(cè)性維護(hù)這兩項(xiàng)功能做準(zhǔn)備。
集成數(shù)字化帶有延遲補(bǔ)償?shù)男盘?hào)過濾器的可參數(shù)性(在許多運(yùn)用程序中被證實(shí)是非常有利的)以及一個(gè)包含用戶內(nèi)存的電子型號(hào)牌使得功能特點(diǎn)更完善。
Kubler公司的專家們通過這一途徑獲得了成功，將反饋系統(tǒng)集成到編碼器中，信號(hào)質(zhì)量非常好，在集成時(shí)必要的緊湊性和可靠性都能體現(xiàn)。
其他測(cè)量數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)
對(duì)于編碼器來說，未來的發(fā)展趨勢(shì)如下：集成到驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的智能編碼器不僅是驅(qū)動(dòng)在特定狀態(tài)參數(shù)如位置、轉(zhuǎn)數(shù)和旋轉(zhuǎn)加速度下實(shí)時(shí)狀態(tài)的信息中心，而且也是其他測(cè)量參數(shù)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，比如溫度和橫向加速度(振動(dòng))。傳感技術(shù)由于無軸承式的安裝和直接機(jī)械耦合驅(qū)動(dòng)的電子集成傳感器可以與其他測(cè)量數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)(傳感器融合)，意味著一種鑒于對(duì)預(yù)測(cè)性維護(hù)和狀態(tài)檢測(cè)功能的需求的信息獲取已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。
Kubler公司的這種新型的“智能”系統(tǒng)是為運(yùn)用驅(qū)動(dòng)控制器比如RS485, BiSS等等進(jìn)行的全數(shù)字化的交流所設(shè)計(jì)的。在使用所謂的電子發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)在控制處理器附近進(jìn)行直接聯(lián)合。這種情況下不再使用昂貴的驅(qū)動(dòng)構(gòu)建塊和電纜。為了能與傳統(tǒng)大體積，仍在廣泛使用的接口，比如TTL和HTL增量信號(hào)，進(jìn)行數(shù)據(jù)交流，需要用到相應(yīng)的在FPGA中實(shí)時(shí)合成的信號(hào)轉(zhuǎn)換器。
