传感器技术的进步正为智能家居、自动驾驶等应用带来新的可能性。随着自动化应用需求的增加，设计人员正在寻找创新方法，以高效、经济的方式提供精密运动控制。 传感器技术是制造业和汽车业的关键组成，它广泛应用于环境监测，如部件位置检测、液位检查、标签检测和质量控制等。在汽车领域，传感器更是运动控制组件与其他子系统之间的重要桥梁。 尽管传感器应用范围广泛，但其基础技术都一样，就是负责将物理环境（如热、光、声和运动）中的变化转换为电信号。这些信号随后被转化为二进制数据传输至计算机。 例如，在运动控制系统中，电机反馈传感器被用来执行重要任务。电机反馈传感器通常安装在电机轴或负载上，它为控制系统提供可转换为速度或位置的输入；控制系统将利用该输入数据来降低实际位置/速度与指令之间的误差。 光学传感器和磁性传感器的重要应用之一是电机运动测量。当电机旋转时，测量其角度位置非常重要。传感器能够帮助控...

光学编码器由于功能类似，很难比较。磁性编码器作为一种以数字形式提供附着在机械轴上的磁体角度的器件，常用“分辨率”作为其关键的规格参数，用它来代表传感器能够辨识的最小角度。然而，由于在宣传和技术文档中分辨率的定义方式不同，用户在比较产品时常常被误导。 本文提出了分辨率最具意义的定义方法，可以帮助用户在各种各样的产品数据手册中始终清晰地确定分辨率。 文章还将说明，对于磁性编码器，单靠分辨率是不足以充分比较产品的；很多磁性位置传感器数据手册中缺失的传感器带宽，也是比较磁性角度传感器必要的参数。 在定义分辨率之前，首先需要澄清有关测量误差的一些要点。测量误差被定义为一个参数的测量值与其真实值之间的差异。此误差由两个部分构成，如下所述： 图 1 所示为随机误差和系统误差的不同组合情况。其中包括三组测量值，分别具有不同数量的随机误差和系统误差。A组随机误差较大，B组系统误差较大，而C...

双极步进电机在开环运行时能实现精确的位置控制。工业自动化设备（如机器人、加工与包装机械）以及消费类产品（如3D 打印机和办公设备）都充分利用了步进电机固有的位置保持特性，从而无需依赖复杂的传感技术、高处理能力或复杂的控制算法。 然而，采用开环法驱动步进电机要求运动曲线毫无误差。因为任何负载的突然变化都可能导致电机失步，从而使电机的实际位置与控制系统感知的位置不同步。在多数应用中，这种位置误差会造成严重的问题。例如，在标签打印机中，失步可能导致打印内容与标签错位，造成标签打印歪斜。本文将介绍一种简单的实现方法，让步进电机能够感知自身位置，并主动校正驱动过程中可能累积的任何误差。 假设用一台每转 200 步的双极步进电机，来驱动生产线中控制阀门或挡板开合的装置。为了实现更平滑地运动，我们选用支持 8 步微步进的双极步进驱动器，转子每转一圈需要 1600 个步进命令。要完全打开或关闭该装...