ทําไมการทํางานแบบเส้นตรงและอิสระจาก Hysteresis จึงเป็นข้อดีที่กําหนดของเครื่องยนต์ Voice Coil สําหรับการตั้งตําแหน่งที่สําคัญ?
เมื่อการควบคุมการเคลื่อนไหวจําเป็นในแอพลิเคชั่นที่แม้แต่ความผิดพลาดระดับไมครอนก็ไม่ยอมรับ เช่น การเติมเน้นเลนส์ในการถ่ายภาพทางการแพทย์หรือควบคุมหุ่นยนต์ศัลยกรรมมอเตอร์โค้ลเสียง (VCM) ออกมาเป็นอย่างต่อเนื่องเป็นทางออกที่นิยมเนื่องจากสองลักษณะการกําหนด: ความเป็นเส้นตรงที่พิเศษและการทํางานไร้ hysteresisคําถามที่สําคัญสําหรับผู้บูรณาการระบบคือ: คุณสมบัติของ VCM เหล่านี้จะแปลเป็นข้อดีในการแข่งขันเมื่อเทียบกับตัวขับเคลื่อนที่ใช้สกรูหรือมอเตอร์ stepper แบบดั้งเดิมอย่างไร?
ความแข็งแกร่งหลักของ VCM อยู่ที่ความเป็นเส้นตรงที่เนื้อหาของมัน ความเป็นเส้นตรงในมอเตอร์หมายความว่าแรงออกตรงและสัดส่วนกับกระแสไฟเข้าเพราะ VCM ถูกสร้างขึ้นจากกฎแรงของลอเรนซ์, มันเป็นเส้นตรงโดยพื้นฐาน, สินค้าที่สนามแม่เหล็กเป็นเดียวกันทั่วการเดินทั้งหมด.ซึ่งมักจะพึ่งพาอิทธิพลความอิ่มอิ่มหรือความไม่อยากของแม่เหล็กที่ซับซ้อน โดยที่แรงปั่นออกอาจแตกต่างกันไม่ตรงกับความเร็วหรือตําแหน่ง.
ผลงานเชิงเส้นที่เกิดขึ้นโดยเฉพาะนี้ทําให้อัลการิทึมการควบคุมของมอเตอร์ง่ายขึ้นอย่างมาก การเปลี่ยนแปลงในกระแสไฟฟ้าเข้า ทํานายแรงที่เกิดขึ้นได้อย่างแม่นยําการควบคุมที่ง่ายดายจะแปลว่าการใช้เวลา servo loop ที่เร็วขึ้นและการทํางานที่แข็งแกร่งมากขึ้น โดยไม่ต้องใช้การแผนที่ที่กว้างขวางหรือตารางการค้นหานอกจากนี้, เนื่องจากความสัมพันธ์เป็นเส้น, การเปลี่ยนแปลงเล็ก ๆ น้อย ๆ ในปัจจุบันการเข้าจะส่งผลให้มีการเปลี่ยนแปลงที่สามารถคาดเดาและควบคุมได้ในแรง.นี้ทําให้ระบบ servo เพื่อผลิตแรงต่ํามากสําหรับการปรับขนาดดีและแรงสูงมากสําหรับเร่งเร็ว, ทั้งหมดใช้ขนาดการควบคุมเชิงเส้นเดียวกัน ส่งผลให้มีความละเอียดแรงที่ดีกว่า และสามารถสั่งการขั้นตอนใต้ไมครอนได้อย่างน่าเชื่อถือ
VCM ยังได้ประโยชน์จากการสลับ 0 เช่นกัน ไม่เหมือนกับมอเตอร์ DC ที่ใช้แปรง VCM เป็นอุปกรณ์ที่ไม่ได้สลับ ซึ่งหมายความว่า ไม่จําเป็นต้องสลับทางกายภาพหรือทางอิเล็กทรอนิกส์ระหว่างการเคลื่อนไหวนี้กําจัดการคลื่น torque, การหดหู่และเสียงกระแทกไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องกับการสลับ, รับรองว่าแรงที่ผลิตจะบริสุทธิ์และสะอาด, ซึ่งเป็นสิ่งสําคัญสําหรับการเคลื่อนไหวที่เรียบร้อยและความเร็วต่ําที่จําเป็นสําหรับระบบการถ่ายภาพ.
ข้อดีอันดับสองคือการทํางานโดยไม่ใช้ไฮสเตเรซิส ไฮสเตเรซิสหมายถึงความขึ้นอยู่กับผลผลิตของระบบกับสภาพเดิม it means that reaching a target position from one direction may require a slightly different current or yield a slightly different final position than reaching the same target from the opposite directionไฮสเตเรซิส เป็นศัตรูสุดของความแม่นยํา
ความสับสนในเครื่องขับเคลื่อนเครื่องกลส่วนใหญ่เกิดจากการขัดแย้ง (การขัดแย้งกระแทก-สลิปในเบียริง, สกรูนํา, หรือคู่นํา) และการตอบโต้ (การเล่นอิสระหรือความสะอาดในรถยนต์เกียร์)VCM ได้ถูกออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อกําจัดแหล่งเหล่านี้การผลิตแรงเป็นไฟฟ้าแม่เหล็กโดยสิ้นเชิงและไม่ติดต่อ โดยธรรมชาติกําจัดการขัดแย้งและการตอบโต้ภายในมอเตอร์เอง สําหรับการใช้งาน VCM ความแม่นยําสูงสุดสายโค้ลเคลื่อนที่มักถูกแขวนโดยใช้สอยอากาศที่ไม่ติดต่อหรือสอยบิดที่มีความตรงกันอย่างสูง (สปริงกล)กลไกการแขวนเหล่านี้ถูกออกแบบมาเพื่อนําการเคลื่อนไหวของโค้ลด้วยการขัดสนที่เกือบศูนย์และไม่มีการตอบสนองทางกล, รับประกันว่าระบบมีประสิทธิภาพไร้ hysteresis.
นอกจากนี้ VCM ที่มีประสิทธิภาพสูงมากมายก็ไม่มีแกน ซึ่งหมายความว่ามันไม่มีเหล็กในชุดโค้ลเคลื่อนที่นี้กําจัดความไม่ยอมรับแม่เหล็กและผลการอิ่มที่ทําให้ความอ่อนแอแม่เหล็กในมอเตอร์แกรนเหล็ก. ผลลัพธ์รวมคือสําหรับกระแสไฟเข้าใด ๆ ที่ได้รับ, VCM จะผลิตแรงที่เหมือนกันและดังนั้นถึงตําแหน่งเดียวกันไม่ว่าระบบจะเคลื่อนที่ไปทางซ้ายหรือขวาความสามารถในการคาดการณ์นี้เพิ่มความแม่นยําของระบบเซอร์โววงจรปิดทําให้มันสามารถล็อคในตําแหน่งเป้าหมายได้เร็วขึ้นและมีความมั่นคงในระยะยาวมากกว่ามอเตอร์ใด ๆ ที่ได้รับผลกระทบจากความสั่นสะเทือนทางกลหรือแม่เหล็ก.
ดังนั้นสําหรับการตั้งตําแหน่งที่สําคัญ ความเป็นเส้นตรงจะทําให้ระบบควบคุมง่ายขึ้นและเพิ่มความละเอียด ขณะที่การทํางานที่ไม่มีการกระตุ้นทําให้ตําแหน่งที่ได้รับการรับรองเป็นอันขาดและสามารถซ้ําได้ไม่ว่าจะเป็นเส้นทางการเคลื่อนไหวคุณสมบัติสองประการนี้ทําให้ VCM มีฐานะเป็นตัวขับเคลื่อนที่แน่นอนสําหรับการควบคุมการเคลื่อนไหวที่ต้องการระดับความแม่นยําและความซ้ําซ้ําที่สูงสุด