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伺服系统在包装检测仪器中的应用

编辑:深圳市吉田贸易有限公司  时间:2014/04/07
随着技术的不断成熟以及标准要求的日异提高,伺服电机技术凭借其无比优异的性能,广泛应用于各种领域。
伺服系统(servomechanism)又称随动系统,是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。伺服系统使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。它的主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理,使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制非常灵活方便。在很多情况下,伺服系统专指被控制量(系统的输出量)是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统。
伺服系统有着无与伦比的优异性,首先是稳定性好,当作用在系统上的扰动消失后,系统能够恢复到原来的稳定状态下运行或者在输入指令信号作用下,系统能够达到新的稳定运行状态的能力,在给定输入或外界干扰作用下,能在短暂的调节过程后到达新的或者回复到原有平衡状态;其次是精度高:伺服系统的精度是指输出量能跟随输入量的精确程度;再就是快速响应性好,这其中有两方面含义,一是指动态响应过程中,输出量随输入指令信号变化的迅速程度,二是指动态响应过程结束的迅速程度。快速响应性是伺服系统动态品质的标志之一,即要求跟踪指令信号的响应要快,一方面要求过渡过程时间短,一般在200ms以内,甚至小于几十毫秒;
另外伺服系统节能高,由于伺服系统的快速相应,仪器能够根据自身的需要对供给进行快速的调整,能够有效提高仪器电能的利用率,从而达到高效节能。
纵观当前试验机行业,诸如国际知名的Lloiyd、Instron、Zwick、TA,国内曾经的新三思(现在的MTS),在电子拉力机驱动方式的应用中无一例外的选择伺服驱动系统,这在一定程度上印证了伺服驱动系统的卓越性能,以及国际诸多品牌商对其产品性能的高要求、严标准,同时也为国内电子拉力机发展指明了方向。
相比上述提到的国际知名品牌,国内将伺服系统应用在包装检测领域的并不多见,虽然众所周知伺服电机驱动有许多普通电机所无法比拟的优势,但由于伺服电机高于普通电机数倍价格成本,让诸多包装检测仪器厂家在选择中退而求其次,选择高品质,势必带来高成本;选择压缩成本,牺牲的只能是产品性能。
一台高品质的电子拉力机,不仅仅要求有精确的测力系统,更要有精确的速度和位移精度,三者缺一不可。然而普通电机驱动的拉力机在性能上表现为局限性大,试验效率低,无法实现精确或任意速度的控制与调节。伺服驱动则可实现瞬间正反转,且试验和回位响应速度迅速,实验速度可以任意设置,能同时满足多种材料的测试要求,因此伺服驱动拉力机可以很好的解决上述问题,使得整个测试过程快捷高效精确。经比较,对同一试验项目而言,伺服电机是普通电机效率的2倍左右,噪音低10个分贝数,且没有位移积累偏差。而普通电机,由于无法瞬间反转,换向的中间至少要停留5秒钟以上时间,否则将烧坏电路主板,导致仪器故障。
思克测试技术有限公司TSL-1001电子拉力试验机、TSL-1003电子拉力试验机,应用于食品YAO品包装材料的力学指标的高精度测试,是伺服驱动系统在包装检测仪器领域应用的典范。TSL-1001电子拉力试验机集专利等多种自主知识产权技术与一身,采用计算机、嵌入式系统复合控制,选用高精度进口力值传感器、高性能进口伺服驱动系统,满足试验速度、位移的精准计算。
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