對步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電源有什么要求
步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行器。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動器接收到一個脈沖信號,它就驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度(稱為“步距角”),它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量,從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的;同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度,從而達(dá)到調(diào)速的目的。
雖然步進(jìn)電機(jī)已被廣泛地應(yīng)用,但步進(jìn)電機(jī)并不能像普通的直流電機(jī),交流電機(jī)在常規(guī)下使用。它必須由雙環(huán)形脈沖信號、功率驅(qū)動電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。因此,步進(jìn)電機(jī)的發(fā)展是由脈沖信號驅(qū)動的,脈沖信號的頻率是由控制器接向步進(jìn)電機(jī)提供脈沖信號。因此,控制步進(jìn)電機(jī)的速度和方向隨時改變,是對控制器的一大優(yōu)點。
雖然步進(jìn)電機(jī)已被廣泛地應(yīng)用于許多行業(yè),但步進(jìn)電機(jī)并不能像普通的直流電機(jī),交流電機(jī)在常規(guī)下使用。它必須由脈沖信號發(fā)生器產(chǎn)生驅(qū)動,這種脈沖信號由控制器驅(qū)動,并且脈沖的數(shù)量和頻率決定了步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度。
在步進(jìn)電機(jī)中,也可以用PC機(jī)生成脈沖信號。但是,這種脈沖信號的寬度會產(chǎn)生兩個波形:A——毛刺,B——背紋,C——背紋。這些脈沖信號的頻率都為2——28 kHz,由于系統(tǒng)沒有考慮系統(tǒng)的受控對象,因此必須通過放大倍頻方式來產(chǎn)生新的脈沖信號。脈沖信號的頻率越高,電機(jī)的轉(zhuǎn)速越快,但是脈沖的數(shù)量和脈沖的個數(shù)成反比,編碼器的編碼器的分辨率越高,即編碼器的分辨率越高,因此,在計算機(jī)中一般將編碼器的分辨率分為:
分辨率—編碼器的最小分辨率為8位,即每個位編碼器有8位,32位。
速度—編碼器的分辨率為8位,由于每個軸都有一個編碼器信號輸入,而每個軸都有一個編碼器信號輸出,所以這里的速度就是前者的輸出脈沖數(shù)。脈沖數(shù)代表了編碼器的分辨率,脈沖頻率越高,分辨率就越高。
其次,為了保證脈沖的保持一致性,在脈沖的上升沿和下降沿之間需要進(jìn)行計數(shù),在脈沖的上升沿和下降沿之間需要進(jìn)行加計數(shù),在脈沖的下降沿和下降沿之間需要進(jìn)行加計數(shù)。
1、 增量式光電編碼器的工作原理
增量式光電編碼器是在角度測量系統(tǒng)中,不受外界干擾的原理而具備將被測信號轉(zhuǎn)換成電脈沖的晶體管。該脈沖信號經(jīng)放大器放大,然后由DSP輸出邏輯信號,控制功率放大器,獲得數(shù)字量信號。它是由Maxwell公司的8位單片機(jī)LQM98RVS9015、MAX232和電源VCC、+15V、+15V、+24V等信號線和芯片封裝。它同時提供24V~+5V電源和地。
所示為LQFP80T液晶屏顯示的接口電路,包括 8位串行接口和一個帶可編程增益選項、4 位計數(shù)器的8位定時器,計數(shù)器頻率為72MHz。采用2407A的DSP控制器,可以完成對兩個軸的控制,包括數(shù)字量輸入、數(shù)字量輸出、模擬量輸入和脈沖量輸出。
2.2 USB接口電路
USB接口電路如圖2所示,USB接口電路用于將主機(jī)上的雙口RAM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成USB數(shù)據(jù)信號。
