43、高速多边形扫描仪的电机、控制器与轴承技术解析

高速多边形扫描仪的电机、控制器与轴承技术解析

在高速多边形扫描仪的设计中，电机、控制器以及轴承的选择和设计至关重要，它们直接影响着扫描仪的性能和稳定性。下面将详细解析这些关键部件的技术特点和应用。

高速多边形扫描仪的电机与控制器

在高速多边形扫描仪中，电机和控制器的协同工作是实现精确扫描的关键。为了提供最佳的速度调节，一项有用的创新是将PWM振荡器与相位检测器参考频率同步。这种同步确保了拍频产生的噪声不会干扰扫描仪的速度控制电路。当两者同步时，会产生一个恒定的和频或差频（拍频），这个恒定的拍频可以被过滤掉，或者仅表现为直流偏移，可从速度控制信号中减去。

PID伺服控制器与之前提到的结构类似，由于大多数针对该控制器的扫描系统用于稳定和受控的环境应用，因此伺服控制回路针对速度控制调节进行了优化，而非响应时间。在这些应用中，扫描仪转子和多边形的高旋转惯性有助于速度调节。

电机驱动器和功率输出部分由单片（单芯片）控制器和分立的FET功率开关组成。在适度的强制风冷条件下，FET功率部分能够连续提供高达4A的电流，并在数秒内提供6A的电流，以提供更高的电机启动电流。电机电流由驱动器IC使用PWM控制进行调节，这种方式能在控制器中产生最小热量的情况下有效地为电机提供功率。

对于一些高速多边形扫描应用，可能无法在扫描仪外壳内安装光学编码器。在这种情况下，可以使用多边形面频率作为速度反馈传感器。为了在这种配置中提供精确的速度调节，光脉冲频率应达到或超过1KHz。

轴承类型及其特点

在选择适合旋转扫描仪的轴承时，需要考虑多种因素，如旋转精度、最大速度能力、相对价格和使用寿命等。以下是几种常见的轴承类型及其特点：