無論是暖通空調閥門、工廠設備還是醫療設備，這些系統都依賴于執行器和電機來實現運動。我們可以可視化簡單的運動，其中電機只是旋轉，而車軸可以運動。你有沒有想過如何控制電機以實現不同的速度和位置，無論是圓形、直線還是笛卡爾？這就是稱為編碼器和旋轉變壓器的微型電子設備發揮作用的地方，以幫助控制速度和位置。它們安裝在電機軸內部或非?？拷姍C軸，有時也稱為旋轉位置傳感器、運動反饋傳感器和換能器傳感器。

旋轉變壓器和編碼器

讓我們在不涉及太多細節的情況下獲得一些技術。雖然在功能上非常相似并且在某種程度上可以互換使用，但編碼器和旋轉變壓器是不同的。編碼器具有更高的分辨率和更高的速度;旋轉變壓器往往在惡劣環境中提供更高的精度和可靠的操作。

旋轉變壓器：將位置和速度轉換為電信號

旋轉變壓器用于有刷和無刷電機，有助于測量電機的旋轉度。在基本層面上，旋轉變壓器就像一個旋轉的微型變壓器！實際上，它被稱為旋轉變壓器，因為它的兩個次級繞組是固定的，稱為定子，而初級繞組位于電動機的軸上，稱為轉子。次級器件的峰值電壓將隨著旋轉變壓器軸的旋轉而變化，從而提供旋轉度的電氣測量。當次級繞組正交安裝時，輸出信號異相產生90度。一個輸出稱為正弦，另一個輸出稱為余弦。旋變數字轉換器（RDC）使用這些正弦和余弦信號解碼電機的角位置和旋轉速度，并將其饋送到微控制器。旋轉變壓器磁性元件和電子元件集成到同一外殼中，可提供更快的性能。然而， 這給PCB面積和惡劣的熱環境帶來了壓力.

增量編碼器：確定方向

與旋轉變壓器一樣，增量編碼器產生兩個輸出信號，這些信號由磁盤上均勻蝕刻的分割產生。在光學編碼器中，圓盤的一側是光源，而圓盤的另一側提供兩個光檢測器。一個檢波器的輸出標記為通道A，另一個檢波器的輸出標記為通道B——兩個輸出都饋送到微控制器。圓盤安裝在電機軸上，而光源和探測器是靜止的。當圓盤隨電機旋轉時，探測器會記錄每次分區中斷光路的時間。刻在磁盤上的分度數等于編碼器行數。兩個探測器的位置有助于感知從暗到亮的變化，每個躍遷計數有助于測量軸的獨特角位置。兩個探測器的相對位置有助于確定方向。熄滅到熄滅的燈指示一個方向，而熄滅的燈感應到另一個方向。

旋轉變壓器和編碼器有助于在工廠車間實現運動部件的精確和可重復位置，從而幫助以高吞吐量、低成本和廣泛的靈活性制造產品。它們可以精確地解析和編碼電機軸、其他旋轉軸或電機和機器的笛卡爾/直線運動的位置。

如今，隨著智能程度的提高和操作員對雙向控制的需求，編碼器和旋轉變壓器甚至通過基于RS-485或以太網等標準的通信協議與系統控制器（PLC）和HMI面板聯網。

一切都與空間有關

在典型的電機編碼器或旋轉變壓器中，具有環形和小型40mm2PCB面積或更小 對于電子產品，在處理RDC、微控制器、接口和網絡連接后，幾乎沒有任何空間用于穩壓器。但在 100Vin 時負載電流超過 300mA-24mA 且電機外殼溫度容易超過 100或C、用戶不能再使用線性穩壓器。怎么辦？即使開關穩壓器IC很小，每個IC也附帶一包零件：電感器、補償電阻器和電容器，以及一堆其他分立器件，以使其工作。市場上許多穩壓器超過整個 40 mm2!業界領先的客戶正在使用Maxim的Himalaya uSLIC功率模塊，該模塊尺寸僅為3mmx2.6mm，具有完全集成的元件，以保持整個電源解決方案的小巧。你是？如果沒有，是時候重新考慮您的優勢了。

圖 3：喜馬拉雅 uSLIC 電源模塊采用微型封裝，可接受 4.0V 至 42V 的寬輸入電壓。

審核編輯：郭婷