步進(jìn)電機(jī)細(xì)分講解

1.什么是驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分？運(yùn)行拍數(shù)和步距角的關(guān)系。
 

  “細(xì)分”是針對“步距角”而言。沒有細(xì)分狀態(tài)的話，控制系統(tǒng)（可以說單片機(jī)）每發(fā)一個(gè)步進(jìn)的脈沖信號，步進(jìn)電機(jī)就會(huì)按照整步（步距角）旋轉(zhuǎn)一個(gè)特定的角度。步進(jìn)電機(jī)的datasheet都會(huì)給出一個(gè)步距角，我們最常見的步進(jìn)電機(jī)的步距角是1.8°。我們通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器（步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板）設(shè)置細(xì)分狀態(tài)，步進(jìn)電機(jī)將會(huì)按照細(xì)分的步距角旋轉(zhuǎn)位移角度，從而實(shí)現(xiàn)更精密的定位。

  列表說明：

 
  上表可看出，電機(jī)運(yùn)行時(shí)的真正步距角=電機(jī)固有步距角/細(xì)分?jǐn)?shù)。

 
  舉例1：步進(jìn)電機(jī)的步距角為1.8°，驅(qū)動(dòng)器不進(jìn)行細(xì)分設(shè)置，工作在整步狀態(tài)時(shí)，單片機(jī)每發(fā)一個(gè)脈沖信號，步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)1.8°。所以步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周需要的脈沖數(shù)為360°/1.8° =  200 個(gè)。所以我們單片機(jī)必須要給驅(qū)動(dòng)器發(fā)送200個(gè)脈沖才能使步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周。

 
  舉例2：步進(jìn)電機(jī)的步距角為1.8°，設(shè)置驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分?jǐn)?shù)是10細(xì)分，則電機(jī)運(yùn)行時(shí)真正的步距角是1.8°/10 = 0.18°，即單片機(jī)每發(fā)一個(gè)脈沖信號，步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)0.18°。所以步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周需要的脈沖數(shù)為360°/0.18° =  2000 個(gè)。所以我們單片機(jī)必須要給驅(qū)動(dòng)器發(fā)送2000個(gè)脈沖才能使步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周。

 

  舉例3：步進(jìn)電機(jī)的步距角為1.8°，設(shè)置驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分?jǐn)?shù)是40細(xì)分，則電機(jī)運(yùn)行時(shí)真正的步距角是1.8°/40 = 0.045°，即單片機(jī)每發(fā)一個(gè)脈沖信號，步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)0.18°。所以步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周需要的脈沖數(shù)為360°/0.045° =  8000 個(gè)。所以我們單片機(jī)必須要給驅(qū)動(dòng)器發(fā)送8000個(gè)脈沖才能使步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周。
 

  細(xì)分是步進(jìn)電機(jī)按照微小的步距角旋轉(zhuǎn)，也就是常說的微步距控制。不同的場合有不同的控制要求，并不是要求驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)一定要細(xì)分。
 

  運(yùn)行拍數(shù)與驅(qū)動(dòng)器細(xì)分的關(guān)系：運(yùn)行拍數(shù)是指步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行時(shí)每轉(zhuǎn)一個(gè)齒距需要的脈沖數(shù)。例如某個(gè)步進(jìn)電機(jī)有50個(gè)齒，如運(yùn)行拍數(shù)設(shè)置為160,那么步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一圈需要50*160=8000步；對應(yīng)步距角=360/8000 = 0.045°。其實(shí)對于我們用戶來講沒必要去計(jì)算是幾步幾拍，我們只需要知道：步進(jìn)電機(jī)整步運(yùn)行需要的脈沖數(shù)。例如：步進(jìn)電機(jī)步距角1.8°，單片機(jī)每秒鐘給200個(gè)脈沖，則步進(jìn)電機(jī)就能夠在一秒內(nèi)轉(zhuǎn)完一圈；如果設(shè)置細(xì)分為40細(xì)分，則單片機(jī)要每秒鐘給8000個(gè)脈沖，步進(jìn)電機(jī)才能夠在一秒內(nèi)轉(zhuǎn)完一圈。
 

2.細(xì)分的好處

  步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器采用細(xì)分的功能能夠消除步進(jìn)電機(jī)的低頻共振現(xiàn)象，減少震動(dòng)，降低工作的噪音。低頻共振是步進(jìn)電機(jī)固有特性，只有通過驅(qū)動(dòng)器細(xì)分的辦法才能夠減輕消除。利用細(xì)分方法還能夠提高步進(jìn)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。細(xì)分狀態(tài)下提供給步進(jìn)電機(jī)的電流顯的“持續(xù)、強(qiáng)勁”，極大的減少步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)是的反向電動(dòng)勢。