步进电机霍尔开关测速(步进电机霍尔传感器)

海潮机械 2023-01-03 17:43 编辑:admin 189阅读

1. 步进电机霍尔传感器

可以采用传感器法。该方法在零位处安装霍尔开关、光电二极管等位置传感器,当步进电机回到零位时,传感器给出检测信号,控制电路检测到该信号时,令电机停在零点位置。

这种归零方法准确、可靠,但是增加了电路的复杂性,对安装有一定的要求。

2. 步进电机 传感器

1、 直接归零法。该方法在零位处安装一个停止挡块,然后令步进电机向零位方向驱动足够大的角度,当步进电机回到零位时,被挡块挡住,电机停止位置即零位。

这种归零方法简单,但是在电机被挡块挡住时,仍会驱动电机执行归零动作,因此不仅会对步进电机和传动机构造成伤害,还会产生剧烈的抖动和较大的噪声。:2、 传感器法。该方法在零位处安装霍尔开关、光电二极管等位置传感器,当步进电机回到零位时,传感器给出检测信号,控制电路检测到该信号时,令电机停在零点位置。这种归零方法准确、可靠,但是增加了电路的复杂性,对安装有一定的要求。

3、 采用带停转检测的专用电机驱动芯片。这种芯片在电机停转时,能够立刻检测到电机处于停转状态,从而确定零点位置。

但这种方法通用性差,对步进电机各绕组的电流相位有一定的要求,并且这种方法不能在微步驱动方式下使用。

3. 步进电机霍尔传感器图片

霍尔是感应磁场比较理想的磁感应元件,即磁场感应传感器。步进电机在实际应用中,我们需要知道步进电机前进的步数,以便对步进电机进行一定的控制,满足生产机械的需要。此时,霍尔就是比较理想的选择。它能准确感应到步进电机里面永磁体的位置,为控制器提供步进电机转动的步数。

4. 步进电机霍尔传感器接线图

可以用单片机控制直流电机所转动的角度。AVR169单片机是RISC结构微控制器,具有高性能、低功耗、非易失性和CMOS技术等特点,AVR169还具有32个寄存器和丰富的指令集,带有四路8/9/10位PWM功能的16位定时器,8道的10位ADC,16KB可编程Flash,1KBSRAM,可以擦写10000次,接近1MIPS/MHZ的运行速度。

AS5040是世界上最小的10位多输出旋转磁性编码器, 是将现场传感霍尔(Hall)元件、A/D转换、数字信号处理和输出接口集成到单个芯片的系统级芯片(SoC),利用其包含的小磁体,可通过磁体的360度旋转探测1024个绝对位置,即每360度提供10位分辨率的1024 个绝对位置,同时提供了积分A/B、单通道和U-V-W交换等三种不同的增量输出模式,既可根据用户的特定要求设置,也可设置为脉宽调制(PWM)输出信号。PWM 数字输出所需外部元件最少,使用方便简单。本装置采用AS5040旋转编码器PWM_LSB端输出PWM脉冲,计算出电风扇摇头偏离初始位置的角度。控制电风扇摇头速度以及使其角度在一定范围内摇动,其工作原理为:把AS5040传感器装在电风扇摇头的转轴上,就能感应出电扇转过的角度与初始位置的夹角,计算出当前风扇摇头的速度,在下一个采样周期到来时,AS5040旋转编码器测得的速度信号及电机位置反馈信号通过AS5040接口反馈到AVR单片机169...

旋转编码器AS5040接口电路设计

AS5040旋转编码器把圆周分成1024份,当转离初始位置后,PWM_LSB端输出PWM脉冲。在0位置处,对应高电平宽度为1us,位置每加1,PWM高电平脉宽相应增加1us。通过对电机PWM的控制可以控制电机的转动,而AS5040旋转编码器随电机转轴转动,可以根据LSB端口输出脉冲计数得出电风扇摇头的速度变化,通过检测PWM_LSB输出脉冲可以得出此时刻转动的位置。AS5040引脚B_Dir_V可以直接检测出电机的正转和反转(输出1为顺时针,0为逆时针转动)。

3966 驱动接口电路设计

AVR 单片机169 输出的脉宽调制( PWM) 信号需经过功率放大才能驱动电机,调速控制系统采用的是3966 驱动芯片, 双极性工作方式是指在一个PWM 周期内电机电枢两端的电压呈正负变化,系统采用的双极性PWM控制,采用PI控制算法进行速度调节。驱动接口电路如图3 所示。单片机PWM引脚PF7直接接电机的ENABLE端,它控制着电机的转速的大小。

直流电机,大体上可分为四类:

第一类为有几相绕组的步进电机。这些步进电机,外加适当的序列脉冲,可使主轴转动一个精密的角度(通常在1.8°--7.5°之间)。只要施加合适的脉冲序列,电机可以按照人们的预定的速度或方向进行连续的转动。

步进电机用微处理器或专用步进电机驱动集成电路,很容易实现控制。例如常用的SAAl027或SAAl024专用步进电机控制电路。

步进电机广泛用于需要角度转动精确计量的地方。例如:机器人手臂的运动,高级字轮的字符选择,计算机驱动器的磁头控制,打印机的字头控制等,都要用到步进电机。

第二类为永磁式换流器直流电机,它的设计很简单,但使用极为广泛。当外加额定直流电压时,转速几乎相等。这类电机用于录音机、录相机、唱机或激光唱机等固定转速的机器或设备中。也用于变速范围很宽的驱动装置,例如:小型电钻、模型火车、电子玩具等。在这些应用中,它借助于电子控制电路的作用,使电机功能大大加强。

第三类是所谓的伺服电机,伺服电机是自动装置中的执行元件,它的最大特点是可控。在有控制信号时,伺服电机就转动,且转速大小正比于控制电压的大小,除去控制信号电压后,伺服电机就立即停止转动。伺服电机应用甚广,几乎所有的自动控制系统中都需要用到。例如测速电机,它的输出正比于电机的速度;或者齿轮盒驱动电位器机构,它的输出正比于电位器移动的位置.当这类电机与适当的功率控制反馈环配合时,它的速度可以与外部振荡器频率精确锁定,或与外部位移控制旋钮进行锁定。

5. 步进电机霍尔传感器作用

1. 检查电机本身是否出现轴承生锈、退磁、短路等故障。

2. 检查电流是否过小,电流过小将无法带动电机运转。

3. 检查电机线路是否接错或接触不良,如果正在使用的电机突然停转,优先检查驱动线路是否破损或断开。

4. 检查保险丝是否烧毁,若是则更换保险丝后电机即可恢复运转。

5. 检查脉冲频率是否过高,过高的脉冲频率同样会使电机不转。

6. 检查电机力矩是否足够带动负载,步进电机如果负载过重运行将可能造成停转。

7. 检查电源灯是否亮起,若电源灯不亮则说明电源发生了故障,检查供电电路是否有问题。

8. 检查TM灯是否亮起,若电源灯亮而TM灯常亮或不亮则说明信号电路发生故障,检查信号电路是否接好,检查信号驱动能力是否正常。

9. 检查OC灯是否亮起,若OC灯不亮则说明驱动器保护出了问题,检查电流是否过大、线路是否接错、电源是否过低,尝试重新上电。

10. 检查电源开关是否正常,打开电源开关,用万用表的欧姆档测开关输入端与输出端电阻,若电阻显示无穷大则说明电源开关损坏,更换电源开关即可恢复。

11. 检查霍尔转把是否正常,用万用表的直流电压档测转把输出端绿色线的电压,如果有1~4.2V电压输出则为正常,没有电压输出说明转把损坏,进行更换即可。

12. 检查控制器是否正常,用万用表的直流电压档测控制器输出端红色线,如果测得5 V左右电压则为正常,没有电压输出说明控制器损坏,进行更换即可。

13. 检查电机接线头是否有松动的情况,检查是否有触点接触不良的问题。

14. 检查电机是否烧坏,接好除电机与控制器之间以外的线,缓慢转动电机,通过万用表测得霍尔线的电压是否变化,如有一相没变化则说明霍尔元件被烧毁了,更换电机即可。

6. 步进电机和霍尔电机如何区分

电机的转数和极数有关系,比方两极电机50HZ频率,不管你电机电压是多少V的,转数都是2950转。当然你是380V电机,在低压300V上使用,转数会随着电压不符而降低,但这时电机会发热。另外霍尔控制步进电机,和变频、调速电机是随电压大小,频率高低而改变转数的,称为无极调速交流电机的转速公式是统一的,n=60f/p(1-s)  f:交流电频率,P:电机极对数,s:转差(s=0时为同步机)  电压是提供必要励磁的基本保证,只要达到额定,就能确定s的取值范围,就可以用上述公式确定速度

7. 步进电机霍尔测速

用万用表量测速线对电池负线电压,开电门,转后轮电压在0到4.8V变化是霍尔,转速越快电压越高的是相线。转动电机,霍尔信号是0或者5V跳变得,而相线信号就是交流电,连续变化的。

工作原理:

其工作原理是当传感器的旋转机构在外驱动作用下旋转时,会带动永久磁铁旋转,穿过霍尔元件的磁场将产生周期性变化,引起霍尔元件输出电压变化,通过后续电路处理形成稳定的脉冲电压信号,作为车速传感器的输出信号。

补充内容:

1.

霍尔速度传感器是一种基于霍尔效应的磁电传感器,具有对磁场敏感度高、输出信号稳定、频率响应高、抗电磁干扰能力强、结构简单、使用方便等特点。主要是由特定磁极对数的永久磁铁(一般为4或8对)、霍尔元件、旋转机构及输入/输出插件等组成。

2.

霍尔速度传感器主要电气技术参数包括:输出信号高电压、低电压、占空比、周期、上升时间、下降时间、周期脉冲数等,为了保证产品的性能可靠性,必须在出厂前对这些参数进行定量测试