步进电机角位置检测

　　对于角度位置，通常采用两种检测方法：一种方法是采用旋转变压器，另一种是采用光电编码器。式光电编码器是一种无接触位置反馈和测量元件，它具有结构简单、可靠性高、分辨率高、高、体积小、重量轻等特点。

　　使用时将码盘与机械轴同轴连接，直接输出的是角度编码，输出的编码输入到单片机，经过解码即可得到角度值，而不需要要任何附加电路，如A／D转换、放大滤波等。

　　采用光电编码器的步进电动机控制系统如图1所示，图中的光电编码器的输出反馈给控制电路，控制电路根据反馈的输出调整步进电动机的角度。

　　图1采用光电编码器的步进电动机控制系统

　　整体方案设计

　　步进电机的运行要有一个电子装置进行驱动，这种装置就是步进电机驱动器，它将控制系统发出的脉冲信号放大以驱动步进电机。步进电机的转速与脉冲信号的频率成正比，控制步进脉冲信号的频率就可以对电机调速，控制步进脉冲的个数就可以对电机定位。

　　步进电机驱动控制系统主要由如下3部分组成：

　　· 步进控制器；

　　· 驱动器；

　　· 步进电机。

　　步进控制器由单片机实现，驱动器将单片机输出的脉冲放大，以驱动步进电机。通用的单片机控制步进电动机的系统框图如图2所示。不能用直流或工频交流直接驱动步进电动机，必须使用专用的步进电机驱动电路，或用分离元件构成的专用电路。

　　图2 步进电机系统框图

　　按照电动机启动电流的流向，驱动电路分为单极性驱动电路和双极性驱动电路。单极性驱动电路保证电动机绕组电流沿一个方向流动，适用于反应式步进电动机；双极性驱动电路通过控制，能使电动机绕组电流正／反流动，适用于永磁式和混合式步进电动机。