电子齿轮比（CMX/CDV）的计算及其意义 点击：10241 | 回复：214
电子齿轮比（CMX/CDV）的计算及其意义
刘志斌 2012.03.21
已知：
1）上位机发出脉冲能力为200Kp/S，200×1000/s，200×1000×60/min；
2）电机额定转速为3000R/ min，3000/60s；
3）伺服电机编码器分辨率是131072；
4）丝杆螺距是10mm；
求：
1、电机额定转速运行时的电子齿轮比？
2、如果电子齿轮比是1，伺服电机的转速？
3、生产时，设定指令脉冲当量，确定电子齿轮比？
解：
1、当上位机满额发出脉冲时，伺服恰好额定速度运行：
1）电机额定转速为3000r/ min，3000r/60s=50r/s;
2) 伺服电机编码器分辨率是131072；
3）电机额定转速时编码器输出检测反馈脉冲频率是131072×50r/s;；
4）上位机发出脉冲能力时发出的脉冲频率=200×1000/s；
5）当上位机满额发出脉冲时，伺服恰好额定速度运行，这时的电子齿轮比：
电子齿轮比=反馈脉冲频率/上位机满额发出脉冲频率
=（131072×50r/s）/ 200×1000/s
=6553600/200000
=32.768
2、如果电子齿轮比是1：
1）上位机发出的1个脉冲=编码器输出检测反馈的1个脉冲：
2）上位机发出脉冲能力时发出的脉冲频率=200×1000/s；
3）伺服电机的转速是=200×1000/s×60/131072= 91.55 r/min
3、如果丝杆螺距是10mm，
1）要求上位机每发一个指令脉冲，工件移动0.001mm，即指令脉冲当量为0.001mm，也可以说指令脉冲单位为0.001mm：
2）如果伺服转一周，丝杆转一周，减速比是1；
3）丝杆转一周，上位机应该发出的指令脉冲为10mm/0.001mm=10000（个）；
4）伺服转一周，编码器检测反馈脉冲为131072（个）；
5）电子齿轮比=编码器检测反馈脉冲/上位机发出的指令脉冲=131072/10000=13.7012；
反馈脉冲：伺服电机编码器的解析度，伺服本身的脉冲。
指令脉冲：上位机发出的脉冲；也可以说是外部给定脉冲。
脉冲当量：伺服接受上位机发出的每一个脉冲信号的位置移动量，又称作最小指令设定单位。
CMX ：电子齿轮比的分子是电机编码器反馈脉冲。
CDV ：电子齿轮比的分母是上位机的给定脉冲（指令脉冲）。
电子齿轮比：是用来把上位机的给定脉冲要换算成与电机编码器反馈脉冲同等意义，以便控制中心按给定指令要求控制伺服转动定位；
楼主最近还看过
1、什么是电子齿轮？他是怎么改变脉冲频率的？
2、电子齿轮其实质就是一个二进制分、倍频计数器：
1）17位二进制计数器，我们从最低位编号，17位二进制计数器由1位、2位、3位、……、17 位构成，就和大家熟悉的十进制数位一样，有个位、十位、百位、千位、……一样
2）二进制计数器，每一位只能输出0或者1，记数时各数位不断由0变为1，再由1变成0，这时就输出一个矩形脉冲；
3）当我们给计数器输入矩形脉冲时 ，计数器对输入的脉冲开始计数，你会发现，各数位输出的脉冲数不同：
例如：当我们输入131072个脉冲时，各数位输出的脉冲数分别是：
1位：131072
2位： 65536
3位： 32768
4位： 16384
5位： 8192
6位： 4096
7位： 2048
8位： 1024
9位： 512
10位： 256
11位： 128
12位： 64
13位： 32
14位： 16
15位： 8
16位： 4
17位： 2
5）那么18位、19位、20位、21位计数器，各位脉冲频率是：
1位：131072个/s 262144 524288 1048576 2097152
2位： 65536个/s 131072 262144 524288 1048576
3位： 32768个/s 65536 131072 262144 524288
4位： 16384个/s 32768 65536 131072 262144
5位： 8192个/s 16384 32768 65536 131072
6位： 4096个/s 8192 16384 32768 65536
7位： 2048个/s 4096 8192 16384 32768
8位： 1024个/s 2048 4096 8192 16384
引用 笨鳥慢飛 的回复内容：
……如已知伺服电机编码器分辨率是131072，额定转速为3000R/MIN，上位机发出脉冲能力为200Kp/S，那可控制此电机最高转速是多少Vmax= 200×1000×60 ∕131072 = 91.55 rpm 若用最高之分辨率 电机转速只有91rpm 是大材小用所以电子齿轮之功能是要降低伺服系统之分辨率来与控制器做匹配此降低系统分辨率 也就是电机转一圈所需的脉冲数 这就电子齿轮真正目的那这样就可算出脉冲当量 若依楼主的说法据 工作需要要求指令脉冲当量计算电子齿轮比，指令脉冲当量可以自己选定，比如10um,1um,0.1um等都可以，这是导果为因 会出问题 毕竟他与螺距 传动比有关 ……
1、如已知伺服电机编码器分辨率是131072，额定转速为3000R/MIN，上位机发出脉冲能力为200Kp/S，当电子齿轮=1时，那可控制此电机最高转速是多少Vmax= 200×1000×60 ∕131072 = 91.55 rpm ；
2、如果将131072改变为4096时，也就是电子齿轮比=131072/4096=32，时：可控制此电机最高转速是多少Vmax= 200×1000×60 ∕4096 = 91.55 ×32=2912rpm ；
3、编码器的输出反馈脉冲由131072改变为4096，而决定编码器的实际刻线并没有减小，也就是编码器的分辨率并没有实质改变，大材小用的说法不确切，例如编码器刻线是2048时，大于2048的所有倍频的实际分辨率不变；
4、电子齿轮之功能是用分频或放弃倍频的方式改变了它输出反馈脉冲的频率，他最多是降低了位置检测的分辨率，而决定系统位置控制的分辨率不全是编码器的作用，所以说“降低编码器的反馈脉冲就是降低伺服系统之分辨率来与控制器做匹配”是个错误的说法；
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