步进电机的相关知识

所以我们要熟悉一些参数及概念。

步进频率是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（及步进角）。我们可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。

输入一个电脉冲信号，步进电动机转子相应的角位移。它与控制绕组的相数、转子齿数和通电方式有关。步距角越小，运转的平稳性越好。

步进电机是一种与专门用于速度和位置精确控制的特种电机，它旋转是以固定的角度(称为“步距角” )一步一步运行的，故称步进电机。其特点是没有累积误差，接收到控制器发来的每一个脉冲信号，在驱动器的推动下电机运转一个固定的角度，所以广泛应用于各种开环控制。

步进驱动器是一种能使步进电机运行的功率放大器，能把控制器发来的脉冲信号转化为步进电机的功率信号，电机的转速与脉冲频率成正比，所以控制脉冲频率可以精确调速，控制脉冲数就可以精确定位。

两相步进电机，基本步距角1.8度，即：200个脉冲电机转一圈，称之为整步。 可以在步进电机的驱动器上设定细分数，其作用是： 设置为2细分（也称为半步）时，则步距角为0.9度，400个脉冲转一圈。 设置为4细分时，则步距角为0.45度，800个脉冲转一圈。 设置为8细分时，则步距角为0.225度，1600个脉冲转一圈。 细分数越高，上位机发一个脉冲走的长度越小，精度越高！这个很好理解，一个脉冲走10毫米，10%误差时，一个脉冲误差1毫米，一个脉冲走1毫米，同样是10%误差时，一个脉冲误差0.1毫米。当然我们不可能把细分数设的很大，达到每个脉冲行走的长度特别小的目的。因此我们首先记住：两相步进电机200个脉冲转一圈就行了！细分越大，步进电机转一圈的脉冲数越大！

概述：步进电机的转速可以用脉冲频率来控制，步进电机的脉冲运行频率跟转速成正比，可以通过计算公式计算出步进电机的转速。 步进电机转速 = 频率 x 60 /200 x 细分数 其中：步进电机转速的单位是：分/转； 脉冲频率的单位是：赫兹 举例说明： 步进电机采用整步，即1细分时，脉冲频率1k（1000赫兹），转速=1000 x 60/200 =300转/分。 注意事项：此公式适应于两相步进电机，如果三相混合式步进电机，可能因为驱动器内部算法不一致，结果跟实际转速不一致。

举例1：如何控制步进电机速度（即，如何计算脉冲频率）： 假定设置为四细分数，电机转一圈所需要的脉冲数即为800个，要实现步进电机600转/分的转速，上位机应该发送的脉冲频率计算方法： 频率的概念是一秒钟的时间发送的脉冲个数 所以，先计算步进电机每秒钟的转数 600/60=10转/秒 再计算10转/秒需要的脉冲数 10 X 800 = 8000个 即脉冲频率为 8000 ，也就是8K 结论，为了实现步进电机600转/分的转速，上位机应该保持8K的脉冲输出频率 现在您明白了吧？为了计算脉冲频率必须知道的两个前提条件是： 1、知道步进电机转一圈需要的脉冲数； 2、知道步进电机的转速，转速单位是：转/秒

举例2：如何计算步进电机所需要的脉冲数:： 定设置为四细分数，电机转一圈所需要的脉冲数即为800个，要实现步进电机行走400毫米的距离，上位机应该发送的脉冲个数计算方法： 如果步进电机输出轴与丝杠（螺距：10mm ）直连，或是通过皮带轮传动，轮周长10mm. 即，步进电机转一圈，机械的行走长度为10mm。 电机转一圈的脉冲数为800，那么一个脉冲行走的长度： 10mm / 800 = 0.0125 mm 行走400mm所需要脉冲个数： 400 / 0.0125 = 32000个脉冲 结论，为了实现步进电机行走400毫米的距离，上位机应该发送的脉冲个数为32000 。 现在您明白了吧？为了计算脉冲个数必须知道的三个前提条件是： 1、知道步进电机转一圈需要的脉冲数； 2、知道步进电机转一圈的行走长度； 3、知道步进电机需要行走的总长度； 如果我们想提高精度，可以提高细分数，如果把细分设为64 电机转一圈所需要脉冲数即为： 64 X 200 ＝12800个 一个脉冲行走的长度就是： 10mm / 12800 = 0.00078 mm 行走400mm所需要脉冲个数： 400 / 0.00078 = 512000 个 要实现600转/分的速度，上位机应该发送的脉冲频率即为： ( 600 / 60 ) X 12800 = 128000 即：128K