南通旅游网站建设,菏泽官方网站,毕业设计做网站有哪些方面,山西响应式网站平台在运动平台中#xff0c;对于微小运动#xff0c;例如1-5毫米#xff0c;甚至更小的行程#xff0c;常用音圈电机来驱动。
因为它们具有体积小#xff0c;运动质量小#xff0c;高加速度等显著特征。
无论是在工业领域#xff0c;还是在医用内窥镜#xff0c;呼吸机对于微小运动例如1-5毫米甚至更小的行程常用音圈电机来驱动。
因为它们具有体积小运动质量小高加速度等显著特征。
无论是在工业领域还是在医用内窥镜呼吸机以及摄像头调焦等方面都有广泛的应用。
比如小位移吸取头常用扁平型音圈电机驱动配合LVDT绝对式位移传感器检测运动轴位置。
再比如手机摄像头中用圆柱形音圈电机来带动镜头运动实现调焦。 线圈运动式单轴音圈电机驱动平台 音圈电机用于微摄像头调焦 不同形式的音圈电机驱动平台和调焦平台及其参数 那么何为音圈电机VCMVoice Coil Motor其运动原理是什么
1. 什么是音圈
首先什么是音圈
音圈一词其实来源于扬声器。
它实质上就是一个线圈。
在扬声器中用来产生展示声音信号所以叫音圈多亏了它我们才能听到美妙的音乐。
扬声器的底层逻辑其实也是带电导线在磁场中受洛伦兹力发生有规律的运动带动相关部件振动进而发出声音。
我们来具体看一下。
音圈线圈缠绕在椎体上永磁体南北极如上左图a所示内圈是北极外圈是南极在剖视图b中磁场穿过音圈导线向外辐射当导线通声音信号电流时音圈在左右方向受力发生运动带动锥体振动通过空气把声音扩散到外部。 音圈用于扬声器的原理 通电时音圈来回运动 2音圈电机结构及原理
音圈电机的原理和上面所说的一模一样线圈在永磁场中通电受力发生运动只不过音圈电机线圈不连接在扩音部件上而是连接在其他需要驱动的部件上。
磁体运动式圆柱形音圈电机内部结构示意图音圈固定磁体和轴固连轴两端有柔性导向结构当线圈通电线圈和磁铁之间会产生轴向力带动轴运动。 线圈运动式音圈电机剖视图上方线圈电流垂直于屏幕向外下方电流垂直于屏幕向里磁场在缝隙中垂直于电流使用左手定则让磁感线穿过手心四指指向电流方向大拇指所指方向就是线圈受力方向很容易知道线圈沿左右方向受力运动。 这张图和轴式直线电机何其相似只需要把磁铁复制排列好并固定然后把线圈释放不就是轴式直线电机了吗。 线圈受到的力称为洛伦兹力由电流和磁通量的乘积确定
F k * B * L * I * N
其中
F 力N
k 力常数
B 磁通密度特斯拉
L 线长m
I 电流安培
N 导体数量
对于给定的音圈除电流外所有参数都是固定的。因此产生的力与输入电流成正比。力的方向既垂直于磁通量方向又垂直于电流方向改变电流方向会改变力的方向。
这就是音圈电机的原理。
其核心还是通电线圈在磁场中受洛伦兹力。
在实际应用中音圈产生的力推动负载活动部件可以是线圈也可以是磁体力是相互的。 线圈运动比磁体运动质量低得多可以驱动更高负载。
但是线圈会产生热量如果负载对温度波动敏感那么使用磁体移动更好。
当然作为一个完整的执行机构音圈电机和直线电机一样需要导向机构和位置反馈装置。
导向机构可以用柔性结构一般用于微小运动滑块式导轨空气轴承或者交叉滚子导轨等。
反馈设备可以用光栅尺和读数头也可以用LVDT位移传感器霍尔传感器等。它们和伺服控制器提供了一种闭环系统可实现极其精确的位置和速度控制。
即使没有反馈装置音圈电机也具有良好的力控制这是因为其产生的力与施加的电流成正比。 单轴及双轴音圈电机驱动平台其中底部图片是双轴运动平台且其最底层运动轴是双电机驱动。 2轴音圈电机驱动平台 3轴音圈电机驱动平台 3. 音圈电机如何应用于镜头调焦
我们再来仔细看看音圈电机是如何用于镜头调焦的。
扁平形和圆柱形都看一下。 扁平式音圈电机用于驱动微镜头调焦如图b所示镜头和永磁铁固定在镜架上然后穿在图c对角线上两根导向杆中。如图c导向杆及线圈还有霍尔传感器固定在基座上当线圈通电便可驱动镜头上下运动实现调焦。 圆柱式音圈电机驱动镜头上下运动实现调焦镜头和线圈固定在蓝色镜座上顶部和底部有黄色的柔性导向结构它们和镜座固连。柱形磁铁在外侧提供磁场磁场辐射方向垂直于线圈容易判断出线圈在上下方向受力带动镜头运动从而实现调焦。
到此我们明白了音圈电机的工作原理。
正因为这个原理音圈电机有如下的一些优点无需换相低至无迟滞零齿槽与“螺杆式”动力器相比机械部件更少线性控制特性高功率质量比高功率体积比无限位置仅受编码器限制高加速度等。
所以音圈电机很适合于小位移直线运动如果你的设计中有这个要求不妨可以考虑一下使用音圈电机。
