摘要
为了增强边缘智能，机电执行器需要智能和高度集成的驱动器解决方案。这些智能边缘设备融合了执行器和传感器功能，支持在机器层面更好地进行实时决策，并向更高的控制层级、云或AI生产力解决方案提供原位反馈信息。本文讨论了模拟和数字技术交汇之处——智能边缘的智能驱动器解决方案和技术。
引言
在寻求增强边缘智能的过程中，机电执行器等物理边缘设备需要更多智能，才能获得更好的机器实时决策等优势。这些执行器提供智能、有价值和丰富的传感器式反馈。此类边缘设备是工业4.0及更高阶段的关键。它们控制机器人，操纵工厂流程并使之自动化，将数字信息转化为物理运动，同时提供高水平的智能和自我意识1。当执行器操纵物体时，传感器则用于测量和量化实际参数，并将物理值转换回数字值。因此，执行器和传感器在大多数时候仍被认为是不同的设备或部件。
步进电机和电磁阀占据了这些机电执行器的很大一部分，在每个工厂车间、各种汽车应用、实验室自动化等场合都可以看到。在实验室和医疗应用、工业应用以及汽车应用的推动下，全球的步进电机和电磁阀市场已达数十亿美元，且在不断增长。这些应用对执行器和驱动器电子设备的自动化和小型化要求越来越高。传统的驱动器解决方案不能适应这些新的要求，并且缺乏检测能力。
全新的硅cDriver™解决方案由智能控制器和驱动器组成，它将传感器和执行器功能融合到单个集成元件中，以便用在嵌入式运动控制解决方案内部，从而实现边缘智能执行器2,3。对于只能在机电执行器中直接获得的系统参数和状态变量，可以就地进行测量和评估（如温度、电磁阀反应时间和电机负载值）。
传感器功能与执行器的这种融合改变了机电执行器的范式。它们从简单的功率转换系统发展成自我意识传感器，可以有效地控制执行器，并向更高的控制层级、云或AI生产力解决方案提供原位反馈数据。机电单元成为了传感器。
机电执行器——概述
步进电机和电磁阀广泛应用于汽车、工业和医疗健康领域。两者有很多相似之处：铜线圈通电引起机械运动。
两相步进电机通常由两个电流源控制，这两个电流源在步进电机的两相中感应产生90°相移的正弦和余弦形状的电流。流过步进电机线圈（定子）的电流决定磁场的方向。转子像指南针一样在定子线圈的磁场中定向。以电气方式控制磁场的旋转，转子就能通过在磁场中的定向来旋转。图1显示了标准混合步进电机的定子/转子布置和一些不同类型步进电机的示例。
