高速球攝像機(jī)結(jié)構(gòu)和核心部件

    一般說來，光學(xué)鏡頭焦距越長變焦倍數(shù)越大，該監(jiān)控?cái)z像機(jī)所能監(jiān)視并看清的目標(biāo)也就越遠(yuǎn)。然而，由于一體化攝像機(jī)變焦鏡頭組受當(dāng)前國際技術(shù)水平的限制，變焦鏡頭組的遠(yuǎn)焦一直在90mm這個(gè)難關(guān)左右徘徊。一般16倍光學(xué)變焦的焦距范圍是：4—64mm，18倍光學(xué)變焦的焦距范圍是：3.1—73.8mm，22倍光學(xué)變焦的焦距范圍是：4—88mm或3.6—79.2mm，而23倍是3.6—82.8mm，25倍是2.5—62.5mm，27倍是3.25—87.75mm，從以上數(shù)據(jù)不難看出22倍光學(xué)變焦鏡頭組的遠(yuǎn)焦88mm是看得最遠(yuǎn)的，這也是目前市場比較流行22倍光學(xué)變焦智能球機(jī)的原因之一。用戶在選擇鏡頭變焦倍數(shù)時(shí)應(yīng)該要求廠家提供具體的鏡頭近焦、遠(yuǎn)焦參數(shù)而不應(yīng)片面聽信其廣告上的倍數(shù)宣傳。同樣是22倍光學(xué)變焦，以YUCOO郵科的一體化攝像機(jī)為最好，它和韓國產(chǎn)的一體化攝像機(jī)不僅存在品質(zhì)上的差異，也存在很大的價(jià)格差異。日立HITACHI的一體化攝像機(jī)價(jià)格幾乎是韓國的二倍。

    電刷

    高速球的第二個(gè)關(guān)鍵部件就是電刷。它是一體化智能球機(jī)在進(jìn)行360度連續(xù)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)準(zhǔn)確無誤地傳遞視頻信號、控制信號的保證。從穩(wěn)定性和可靠性而言，以美國的品牌為最好，其電刷內(nèi)部采用金質(zhì)結(jié)構(gòu)，能確保一千萬次以上的壽命。而國內(nèi)某些球機(jī)廠家自行研發(fā)的電刷，因?yàn)闊o法很好地解決散熱問題（利用黃油來散熱，一旦黃油耗損完畢，散熱不勻?qū)��?dǎo)致電刷損壞）以及耐磨損問題（受原材料成本和工藝限制，沒有使用金質(zhì)材料，易導(dǎo)致信號傳遞的可靠性沒有保證），一般壽命只有幾十萬次，這和一千萬次相比是完全不同數(shù)量級的概念。

    電機(jī)

    一體化球形攝像機(jī)的第三個(gè)關(guān)鍵部件是電機(jī)及其相應(yīng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制技術(shù)。這是驅(qū)動一體化智能球機(jī)云臺進(jìn)行水平和垂直運(yùn)動的動力源泉，高速球設(shè)計(jì)的難點(diǎn)也在此。目前業(yè)界流行使用的電機(jī)有2大系列：直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)。

    直流電機(jī)

    從控制的角度來說，直流電機(jī)在球機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，電機(jī)線圈中幾乎沒有任何工作電流。直流電機(jī)的這種特性，導(dǎo)致直流電機(jī)幾乎沒有什么熱損耗，壽命相對較長，一般有10年以上的壽命；若要控制直流電機(jī)驅(qū)動云臺轉(zhuǎn)動，則既要計(jì)算球機(jī)從當(dāng)前位置啟動的加速度，也要考慮球機(jī)將要停在下一個(gè)位置的減速度，此外還考慮電機(jī)的輸出力矩，以保證球機(jī)的平穩(wěn)轉(zhuǎn)動，對控制器的設(shè)計(jì)要求極高。目前世界上只有寥寥幾家生產(chǎn)商掌握該技術(shù)，深圳市艾立克電子有限公司是其中之一。

    步進(jìn)電機(jī)

    步進(jìn)電機(jī)工作原理決定了它使用脈沖計(jì)數(shù)的方式進(jìn)行驅(qū)動，屬于離散控制系統(tǒng)。若要控制高速球從當(dāng)前位置旋轉(zhuǎn)到下一位置，在勻速控制方式下，只需計(jì)算出兩個(gè)位置之間的步數(shù)差即可。相對而言，控制比較簡單。目前比較廣泛使用的1.8度或0.9度機(jī)械步距角的電機(jī)，只要設(shè)計(jì)好步距角微分電路（比如16微分、32微分、64微分或128微分），就可進(jìn)行精確角度控制。對于機(jī)械步距角相同的步進(jìn)電機(jī)，微分步數(shù)越高，控制精度就越高，微分電路的設(shè)計(jì)難度也就越大。但是必須注意一點(diǎn)：由于步進(jìn)電機(jī)采用微分脈沖技術(shù)控制旋轉(zhuǎn)角度和速度，即使球機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài)，為了保持電機(jī)的當(dāng)前位置，電機(jī)中必須時(shí)刻保留一定的工作電流。因此，步進(jìn)電機(jī)云臺存在很大的熱耗，電機(jī)的壽命自然受到影響。一般說來，步進(jìn)電機(jī)球機(jī)壽命僅有3—5年左右。目前比較通用的散熱方法是在球罩內(nèi)增加風(fēng)扇，以便在球罩內(nèi)形成良好的空氣循環(huán)散熱系統(tǒng)。這種方式雖然在一定程度上有助于改善步進(jìn)電機(jī)散熱，但是一旦風(fēng)扇出現(xiàn)故障，由于球罩采用密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，會出現(xiàn)因局部過熱導(dǎo)致球機(jī)損壞。使用PELCO球機(jī)的用戶可能對此深有體會。