伺服系統(tǒng)在包裝檢測儀器中的應(yīng)用

隨著技術(shù)的不斷成熟以及標(biāo)準(zhǔn)要求的日異提高，伺服電機(jī)技術(shù)憑借其無比優(yōu)異的性能，廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。

伺服系統(tǒng)（servomechanism）又稱隨動系統(tǒng)，是用來精確地跟隨或復(fù)現(xiàn)某個過程的反饋控制系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)（或給定值）的任意變化的自動控制系統(tǒng)。它的主要任務(wù)是按控制命令的要求、對功率進(jìn)行放大、變換與調(diào)控等處理，使驅(qū)動裝置輸出的力矩、速度和位置控制非常靈活方便。在很多情況下，伺服系統(tǒng)專指被控制量（系統(tǒng)的輸出量）是機(jī)械位移或位移速度、加速度的反饋控制系統(tǒng)。

伺服系統(tǒng)有著無與倫比的優(yōu)異性，首先是穩(wěn)定性好，當(dāng)作用在系統(tǒng)上的擾動消失后，系統(tǒng)能夠恢復(fù)到原來的穩(wěn)定狀態(tài)下運行或者在輸入指令信號作用下，系統(tǒng)能夠達(dá)到新的穩(wěn)定運行狀態(tài)的能力，在給定輸入或外界干擾作用下，能在短暫的調(diào)節(jié)過程后到達(dá)新的或者回復(fù)到原有平衡狀態(tài)；其次是精度高：伺服系統(tǒng)的精度是指輸出量能跟隨輸入量的精確程度；再就是快速響應(yīng)性好，這其中有兩方面含義，一是指動態(tài)響應(yīng)過程中，輸出量隨輸入指令信號變化的迅速程度，二是指動態(tài)響應(yīng)過程結(jié)束的迅速程度?？焖夙憫?yīng)性是伺服系統(tǒng)動態(tài)品質(zhì)的標(biāo)志之一，即要求跟蹤指令信號的響應(yīng)要快，一方面要求過渡過程時間短，一般在200ms以內(nèi)，甚至小于幾十毫秒；

另外伺服系統(tǒng)節(jié)能高，由于伺服系統(tǒng)的快速相應(yīng)，儀器能夠根據(jù)自身的需要對供給進(jìn)行快速的調(diào)整，能夠有效提高儀器電能的利用率，從而達(dá)到高效節(jié)能。

縱觀當(dāng)前試驗機(jī)行業(yè)，諸如國際知名的Lloiyd、Instron、Zwick、TA，國內(nèi)曾經(jīng)的新三思（現(xiàn)在的MTS），在電子拉力機(jī)驅(qū)動方式的應(yīng)用中無一例外的選擇伺服驅(qū)動系統(tǒng)，這在一定程度上印證了伺服驅(qū)動系統(tǒng)的卓越性能，以及國際諸多品牌商對其產(chǎn)品性能的高要求、嚴(yán)標(biāo)準(zhǔn)，同時也為國內(nèi)電子拉力機(jī)發(fā)展指明了方向。

相比上述提到的國際知名品牌，國內(nèi)將伺服系統(tǒng)應(yīng)用在包裝檢測領(lǐng)域的并不多見，雖然眾所周知伺服電機(jī)驅(qū)動有許多普通電機(jī)所無法比擬的優(yōu)勢，但由于伺服電機(jī)高于普通電機(jī)數(shù)倍價格成本，讓諸多包裝檢測儀器廠家在選擇中退而求其次，選擇高品質(zhì)，勢必帶來高成本；選擇壓縮成本，犧牲的只能是產(chǎn)品性能。

一臺高品質(zhì)的電子拉力機(jī)，不僅僅要求有精確的測力系統(tǒng)，更要有精確的速度和位移精度，三者缺一不可。然而普通電機(jī)驅(qū)動的拉力機(jī)在性能上表現(xiàn)為局限性大，試驗效率低，無法實現(xiàn)精確或任意速度的控制與調(diào)節(jié)。伺服驅(qū)動則可實現(xiàn)瞬間正反轉(zhuǎn)，且試驗和回位響應(yīng)速度迅速，實驗速度可以任意設(shè)置，能同時滿足多種材料的測試要求，因此伺服驅(qū)動拉力機(jī)可以很好的解決上述問題，使得整個測試過程快捷高效精確。經(jīng)比較，對同一試驗項目而言，伺服電機(jī)是普通電機(jī)效率的2倍左右，噪音低10個分貝數(shù)，且沒有位移積累偏差。而普通電機(jī)，由于無法瞬間反轉(zhuǎn)，換向的中間至少要停留5秒鐘以上時間，否則將燒壞電路主板，導(dǎo)致儀器故障。

思克測試技術(shù)有限公司TSL-1001電子拉力試驗機(jī)、TSL-1003電子拉力試驗機(jī)，應(yīng)用于食品藥品包裝材料的力學(xué)指標(biāo)的高精度測試，是伺服驅(qū)動系統(tǒng)在包裝檢測儀器領(lǐng)域應(yīng)用的典范。TSL-1001電子拉力試驗機(jī)集專利等多種自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)與一身，采用計算機(jī)、嵌入式系統(tǒng)復(fù)合控制，選用高精度進(jìn)口力值傳感器、高性能進(jìn)口伺服驅(qū)動系統(tǒng)，滿足試驗速度、位移的精準(zhǔn)計算。(end)