CN107101652A - 基于反电动势测量的步进电机式汽车仪表的指针归零方法 - Google Patents

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薛永刚
邓雷
王大伟
陈然
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    • G—PHYSICS
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Abstract

基于反电动势测量的步进电机式汽车仪表的指针归零方法，属于汽车仪表领域，解决了现有步进电机式汽车仪表的指针归零方法存在的噪音高、指针抖动大和占用控制资源大的问题。所述方法在对步进电机式汽车仪表的指针进行反向驱动归零的过程中，对步进电机的第一绕组和第二绕组交替通、断电。在所述反向驱动归零的过程中，断电绕组两端的反电动势较大。当汽车仪表的指针到达零点时，断电绕组两端的反电动势急剧减小。所述方法通过在指针反向驱动归零的过程中对断电绕组两端的反电动势进行实时测量的方式，实现了对步进电机式汽车仪表的指针进行精确归零。本发明所述的方法用于对步进电机式汽车仪表的指针进行归零。

Description

基于反电动势测量的步进电机式汽车仪表的指针归零方法
技术领域
本发明涉及汽车仪表的指针归零方法，属于汽车仪表领域。
背景技术
近年来，随着电子信息技术的迅速发展，汽车仪表的数字化、智能化进程也在加速。目前，汽车仪表领域正在经历由模拟电路电子式汽车仪表向步进电机式汽车仪表转型的时期。
然而，步进电机式汽车仪表的指针归零问题一直没有得到妥善的解决。现有步进电机式汽车仪表的指针归零方法主要分为以下两种：
强制归零法：在步进电机上电时，不管指针所在位置，强制步进电机反转一定角度，以确保指针归零。但是，在采用该方法对仪表指针进行归零的过程中，仪表会发出噪音且指针的抖动较严重。
电子开关检测法：在电机的零点位置增设一个电子开关。当指针不在零位的时候，微控制单元通过断开电子开关来驱动指针反向行走。当指针到达零点时，微控制单元控制电子开关闭合，指针停止行走。该方法存在的问题是：需要在电机上增设电子开关，并需占用微控制单元的一个输入端口进行指针的零点检测，占用资源较大。
发明内容
本发明为解决上述现有步进电机式汽车仪表的指针归零方法存在的问题，提出了一种基于反电动势测量的步进电机式汽车仪表的指针归零方法。
本发明所述的基于反电动势测量的步进电机式汽车仪表的指针归零方法包括：
步骤一、选取指针位于零点的步进电机式汽车仪表，在非零点位置对其步进电机的第一绕组断电、第二绕组通电，并测量第一绕组两端的反电动势U1；
对其步进电机的第一绕组通电、第二绕组断电，并测量第二绕组两端的反电动势U2；
步骤二、选取指针待归零的步进电机式汽车仪表，驱动其步进电机使指针反转；
所述指针位于零点的步进电机式汽车仪表与所述指针待归零的步进电机式汽车仪表的型号相同；
步骤三、在指针反转的过程中，对第一绕组和第二绕组交替通、断电，并实时测量第一绕组和第二绕组两端的反电动势；
步骤四、当第一绕组两端的实时反电动势小于U1或第二绕组两端的实时反电动势小于U2时，停止驱动步进电机。
作为优选的是，第一绕组每次通、断电时间和第二绕组每次通、断电时间均等于步进电机所接收到的驱动脉冲的周期。
本发明所述的基于反电动势测量的步进电机式汽车仪表的指针归零方法的原理为：在对汽车仪表的指针进行反向驱动归零的过程中，对步进电机的第一绕组和第二绕组交替通、断电。在所述反向驱动归零的过程中，断电绕组两端的反电动势较大。当汽车仪表的指针到达零点时，断电绕组两端的反电动势急剧减小。
本发明所述的基于反电动势测量的步进电机式汽车仪表的指针归零方法通过在指针反向驱动归零的过程中对断电绕组两端的反电动势进行实时测量的方式，实现了对步进电机式汽车仪表的指针进行精确归零。采用本发明所述的指针归零方法对汽车仪表的指针进行归零，产生的噪音低，指针抖动小，无需占用控制资源。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明所述的基于反电动势测量的步进电机式汽车仪表的指针归零方法进行更详细的描述，其中：
图1为实施例一所述的基于反电动势测量的步进电机式汽车仪表的指针归零方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明所述的基于反电动势测量的步进电机式汽车仪表的指针归零方法进一步说明。
实施例一：下面结合图1详细地说明本实施例。本实施例所述的基于反电动势测量的步进电机式汽车仪表的指针归零方法包括：
步骤一、选取指针位于零点的步进电机式汽车仪表，在非零点位置对其步进电机的第一绕组断电、第二绕组通电，并测量第一绕组两端的反电动势U1；
对其步进电机的第一绕组通电、第二绕组断电，并测量第二绕组两端的反电动势U2；
步骤二、选取指针待归零的步进电机式汽车仪表，驱动其步进电机使指针反转；
所述指针位于零点的步进电机式汽车仪表与所述指针待归零的步进电机式汽车仪表的型号相同；
步骤三、在指针反转的过程中，对第一绕组和第二绕组交替通、断电，并实时测量第一绕组和第二绕组两端的反电动势；
步骤四、当第一绕组两端的实时反电动势小于U1或第二绕组两端的实时反电动势小于U2时，停止驱动步进电机。
实施例二：本实施例是对实施例一所述的基于反电动势测量的步进电机式汽车仪表的指针归零方法作进一步的说明。
本实施例所述的基于反电动势测量的步进电机式汽车仪表的指针归零方法，第一绕组每次通、断电时间和第二绕组每次通、断电时间均等于步进电机所接收到的驱动脉冲的周期。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (2)

1.基于反电动势测量的步进电机式汽车仪表的指针归零方法，其特征在于，所述指针归零方法包括：
步骤一、选取指针位于零点的步进电机式汽车仪表，在非零点位置对其步进电机的第一绕组断电、第二绕组通电，并测量第一绕组两端的反电动势U1；
对其步进电机的第一绕组通电、第二绕组断电，并测量第二绕组两端的反电动势U2；
步骤二、选取指针待归零的步进电机式汽车仪表，驱动其步进电机使指针反转；
所述指针位于零点的步进电机式汽车仪表与所述指针待归零的步进电机式汽车仪表的型号相同；
步骤三、在指针反转的过程中，对第一绕组和第二绕组交替通、断电，并实时测量第一绕组和第二绕组两端的反电动势；
步骤四、当第一绕组两端的实时反电动势小于U1或第二绕组两端的实时反电动势小于U2时，停止驱动步进电机。
2.如权利要求1所述的指针归零方法，其特征在于，第一绕组每次通、断电时间和第二绕组每次通、断电时间均等于步进电机所接收到的驱动脉冲的周期。
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