簡介

　　云臺根據(jù)其回轉(zhuǎn)的特點可分為只能左右旋轉(zhuǎn)的水平旋轉(zhuǎn)云臺和既能左右旋轉(zhuǎn)又能上下旋轉(zhuǎn)的全方位云臺。一般來說，水平旋轉(zhuǎn)角度為0°～350°，垂直旋轉(zhuǎn)角度為+90°。恒速云臺的水平旋轉(zhuǎn)速度一般在3°～10°/s，垂直速度為4°/s左右。變速云臺的水平旋轉(zhuǎn)速度一般在0°～32°/s，垂直旋轉(zhuǎn)速度在0°～16°/s左右。在一些高速攝像系統(tǒng)中，云臺的水平旋轉(zhuǎn)速度高達480°/s以上，垂直旋轉(zhuǎn)速度在120°/s以上。

　　其實云臺就是兩個交流電機組成的安裝平臺，可以水平和垂直的運動。但是要注意我們所說的云臺區(qū)別于照相器材中的云臺，照相器材的云臺一般來說只是一個三腳架，只能通過手來調(diào)節(jié)方位;而監(jiān)控系統(tǒng)所說的云臺是通過控制系統(tǒng)在遠程可以控制其轉(zhuǎn)動以及移動的方向的。

類型

　　* 按使用環(huán)境分為室內(nèi)型和室外型，主要區(qū)別是室外型密封性能好，防水、防塵，負載大。

　　* 按安裝方式分為側(cè)裝和吊裝，就是把云臺是安裝在天花板上還是安裝在墻壁上。

　　* 按外形分為普通型和球型，球型云臺是把云臺安置在一個半球形、球形防護罩中，除了防止灰塵干擾圖像外，還隱蔽、美觀、快速。

　　按照可以運動功能分為水平云臺和全方位(全向)云臺。

　　按照工作電壓分為交流定速云臺和直流高變速云臺。

　　按照承載重量分為輕載云臺、中載云臺和重載云臺。

　　按照負載安裝方式分為頂裝云臺和側(cè)裝云臺。

　　根據(jù)使用環(huán)境分為通用型和特殊型。通用型是指使用在無可燃、無腐蝕性氣體或粉塵的大氣環(huán)境中，又可分為室內(nèi)型和室外型。最典型的特殊型應(yīng)用是防爆云臺。

　　* 在挑選云臺時要考慮安裝環(huán)境、安裝方式、工作電壓、負載大小，也要考慮性能價格比和外型是否美觀等因素。

內(nèi)部結(jié)構(gòu)

　　全方位云臺內(nèi)部有兩個電機，分別負責云臺的上下和左右各方向的轉(zhuǎn)動。其工作電壓的不同也決定了該云臺的整體工作電壓，一般有交流 24V、交流220V及直流12V。當接到上、下動作電壓時，垂直電機轉(zhuǎn)動，經(jīng)減速箱帶動垂直傳動輪盤轉(zhuǎn)動;當接到左、右動作電壓時，水平電機轉(zhuǎn)動并經(jīng)減速箱帶動云臺底部的水平齒輪盤轉(zhuǎn)動。

　　需要說明的是云臺都有水平、垂直的限位栓，云臺分別由兩個微動開關(guān)實現(xiàn)限位功能。當轉(zhuǎn)動角度達到預先設(shè)定的限位栓時，微動開關(guān)動作切斷電源，云臺停止轉(zhuǎn)動。限位裝置可以位于云臺外部，調(diào)整過程簡單，也可以位于云臺內(nèi)部，通過外設(shè)的調(diào)整機構(gòu)進行調(diào)整，調(diào)整過程相對復雜。但外置限位裝置的云臺密封性不如內(nèi)置限位裝置的云臺。

　　室外云臺與室內(nèi)云臺大體一致，只是由于室外防護罩重量較大，使云臺的載重能力必須加大。同時，室外環(huán)境的冷熱變化大， 易遭到雨水或潮濕的侵蝕。因此室外云臺一般都設(shè)計成密封防雨型。另外室外云臺還具有高轉(zhuǎn)矩和扼流保護電路以防止云臺凍結(jié)時強行起動而燒毀電機。在低溫的惡劣條件下還可以在云臺內(nèi)部加裝溫控型加熱器。

性能指標

　　轉(zhuǎn)動速度

　　云臺的轉(zhuǎn)動速度是衡量云臺檔次高低的重要指標。云臺水平和垂直方向是由兩個不同的電機驅(qū)動的，因此云臺的轉(zhuǎn)動速度也分為水平轉(zhuǎn)速和垂直轉(zhuǎn)速。由于載重的原因，垂直電機在啟動和運行保持時的扭矩大于水平方向的扭矩，在加上實際監(jiān)控時對水平轉(zhuǎn)速的要求要高于垂直轉(zhuǎn)速，因此一般來說云臺的垂直轉(zhuǎn)速要低于水平轉(zhuǎn)速。

　　交流云臺使用的是交流電機，轉(zhuǎn)動速度固定，一般為水平轉(zhuǎn)動速度為4°/秒～6°/秒，垂直轉(zhuǎn)動速度為3°/秒～6°/秒。有的廠家也生產(chǎn)交流型高速云臺，可以達到水平15°/秒，垂直9°/秒，但同一系列云臺的高速型載重量會相應(yīng)降低。

　　直流型云臺大都采用的是直流步進電機，具有轉(zhuǎn)速高、可變速的優(yōu)點，十分適合需要快速捕捉目標的場合。其水平最高轉(zhuǎn)速可達40～50°/秒，垂直可達10～24°/秒。另外直流型云臺都具有變速功能，所提供的電壓是直流0至36V之間的變化電壓。變速的效果由控制系統(tǒng)和解碼器的性能決定，以使云臺電機根據(jù)輸入的電壓大小做相應(yīng)速度的轉(zhuǎn)動。常見的變速控制方式有兩種，一種是全變速控制，就是通過檢測操作員對鍵盤操縱桿控制的位移量決定對云臺的輸入電壓，全變速控制是在云臺變速范圍內(nèi)實現(xiàn)平緩的變速過渡。另外一種是分檔遞進式控制，就是在云臺變速范圍內(nèi)設(shè)置若干擋，各檔對應(yīng)不同的電壓(轉(zhuǎn)動速度)，操作前必須先選擇所需轉(zhuǎn)動的速度檔，在對云臺進行各方向的轉(zhuǎn)動操作。

　　轉(zhuǎn)動角度

　　云臺的轉(zhuǎn)動角度尤其是垂直轉(zhuǎn)動角度與負載(防護罩/攝像機/鏡頭總成)安裝方式有很大關(guān)系。云臺的水平轉(zhuǎn)動角度一般都能達到355°，因為限位栓會占用一定的角度，但會出現(xiàn)少許的監(jiān)控死角。當前的云臺都改進了限位裝置使其可以達到360°甚至365°(有5°的覆蓋角度)，以消除監(jiān)控死角。用戶使用時可以根據(jù)現(xiàn)場的實際情況進行限位設(shè)置。例如安裝在墻壁上的壁裝式，即使云臺具有360°的轉(zhuǎn)動角度，實際上只需要監(jiān)視云臺正面的180°角度，即使轉(zhuǎn)動到后面方向的180°也只能看到安裝面(墻壁)，沒有實際監(jiān)控意義。因此壁裝式只需要監(jiān)視水平180°的范圍，角裝式只需監(jiān)視270°的范圍。這樣避免云臺過多地轉(zhuǎn)動到無需監(jiān)控的位置，也提供了云臺的使用效率。

　　頂裝式云臺的垂直轉(zhuǎn)動角度一般為+30°至-90°，側(cè)裝的垂直轉(zhuǎn)動角度可以達到±180°，不過正常使用時垂直轉(zhuǎn)動角度在+20°至-90°即可。

　　載重量

　　云臺的最大負載是指垂直方向承受的最大負載能力。攝像機的重心(包括防護罩)到云臺工作面距離為50mm，該重心必須通過云臺回轉(zhuǎn)中心，并且與云臺工作面垂直，這個中心即為云臺的最大負載點，云臺的承載能力是以此點作為設(shè)計計算的基準。如果負載位置安裝不當，重心偏離回轉(zhuǎn)中心，增大了負載力矩，實際的載重量將小于最大負載量的設(shè)計值。因此云臺垂直轉(zhuǎn)動角度越大，重心偏離也越大，相應(yīng)的承載重量就越小。

　　云臺的載重量是選用云臺的關(guān)鍵，如果云臺載重量小于實際負載的重量不僅會使操作功能下降，而且云臺的電機、齒輪也會因長時間超負荷損壞。云臺的實際載重量可從3kg到50kg不等，同一系列的云臺產(chǎn)品，側(cè)裝時的承載能力要大于頂裝，高速型的承載能力要小于普通型。

　　環(huán)境指標

　　室內(nèi)使用的云臺的要求不高，云臺的使用環(huán)境的各項指標主要針對室外使用的云臺。其中包括使用環(huán)境溫度限制、濕度限制、防塵防水的IP防護等級。一般室外環(huán)境使用的云臺溫度范圍為-20℃至+60℃，如果使用在更低溫度的環(huán)境下，可以在云臺內(nèi)部加裝溫控型加熱器使溫度下限達-40℃或更低。濕度指標一般為95%不凝結(jié)。防塵防水的IP等級應(yīng)達到IP66以上。IP防護等級的高低反映了設(shè)備的密封程度，主要指防塵和液體的侵入，它是一種國際標準，符合1997年的BS5490標準和1976年的IECS529標準。IP后的第一個數(shù)值表示抗固體的密封保護程度，第二位表示抗液體保護程度，第三位表示抗機械沖擊碰撞。另外在實際使用中應(yīng)根據(jù)環(huán)境選擇使用相適合的材料和防護層，如鐵質(zhì)外殼不適合使用在潮濕和具有腐蝕性的環(huán)境中。

　　第一位 第二位

　　0 無保護 無保護

　　1 固體物質(zhì)達50mm，如手偶然接觸 水的垂直下落，如冷凝

　　2 固體物質(zhì)答案12mm，如手指 水的直接噴灑，傾斜不超過15°

　　3 固體物質(zhì)超2.5mm，如工具、電線 水的噴灑，傾斜不超過60°

　　4 固體物質(zhì)超過1mm，如工具、細電線 水從各個方向噴灑，允許有限侵入

　　5 防塵——有限侵入(保證對設(shè)備無損害)水從各個方向低壓噴射，允許有限侵入

　　6 安全防塵 水從各個方向高壓噴射，如船艙，允許有限侵入

　　7 浸入水下15cm至1m

　　8 長時間浸入水下

　　回差

　　回差也稱為齒輪間隙(Gear Backlash)，是考察云臺轉(zhuǎn)動精度的重要指標。

　　可靠性

　　云臺的可靠性一般以平均故障(間隔)時間MTBF、平均修理時間MTTR、平均無故障時間MTTF及為動開關(guān)的極限次數(shù)等指標衡量。

用途

　　云臺的應(yīng)用范圍很廣，各種特殊行業(yè)也對云臺產(chǎn)品有一定的需求。在其發(fā)明國蘇聯(lián)被廣泛應(yīng)用于攝影宣傳片。由于使用環(huán)境特殊因此需要云臺產(chǎn)品具有滿足現(xiàn)場環(huán)境特殊防護性能，常見的有水下型、高溫型、低溫型、防腐型和防爆型。特殊云臺對使用的材料、防護等級、防護方式等都有嚴格的要求，并必須遵守相應(yīng)的行業(yè)特殊標準。其中以防爆型云臺最為突出。