CN1716757A - 步进马达传动系统的误差校正方法及电路 - Google Patents

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Abstract

一种步进马达传动系统的误差校正方法及电路，使用于步进马达上，其内设有多组电感线圈控制其内部转轴转动，形成精确的传动系统，首先依该步进马达的每一转动度数的误差值，建置一转动误差校正表，当误差校正电路接收数字位移信号时，则依计数该步进马达所需转动的步数，产生一转动步数信号，并对照该转动步数信号与该转动误差校正表中所转动度数的误差值，输出精确的补偿校正电流，驱动该步进马内部的电感线圈，精确转动内部转轴，因此可利用一般步进马达达成高阶步进马达精确度的目的。

Description

步进马达传动系统的误差校正方法及电路
技术领域
本发明为一种步进马达传动系统的误差校正方法及电路，特别是关于一种能精确控制步进马达传动位移的误差校正方法以及校正电路。
背景技术
随着数字时代的来临，再加上相关软硬件技术的蓬勃发展，使得各种数字装置已经开始获得人们的认同，并且被广泛地便用于日常生活之中。在许多高阶数码相机或高阶扫描仪等产品。都使用了步进马达来提供更高品质影像撷取。因此，在如此强烈的市场需求之下，厂商无不绞尽脑汁研发低成高精确度的传动系统，以供高阶数字装置的使用。
众所周知的，步进马达是由多个精密的电感线圈控制内部转轴精密地转动，以形成传动系统位移，以高阶扫描仪来说，其扫描品质的好坏除了与影像撷取器(CMOS SENER)有关之外，步进马达所构成的传动系统亦相当重要，因为精确的位移距离，才能使影像撷取器撷取正确且高品质的影像。
如图1所示，为现有的二相步进马达的驱动电路图。在该步进马达10中包含二组电感线圈11，分别电连接二组驱动电路12，再电连接一数字模拟转换器13，并连接一外部的处理器14所构成，当该处理器14输出一数字位移信号至该数字模拟转换器13，经该数字模拟转换器13转换二组控制电流，分别输出至该二组驱动电路12，使该二组电感线圈11依控制电流的变化激磁，而使步进马达10内部转轴转动适当步数。
然而若要使用高阶的步进马达10，除了成本相当高之外，所建置的传动系统仍会有些许的误差范围，这是因为电感线圈11所造成的误差，因此需要后制的校正过程工作，故仍需多花人力成本针对其误差范围作精密地校正，相当麻烦。
本案发明人即为解决上述现有利用步进马达传动系统所具有不便与缺点，提出一种利用一般的步进马达即可达到精密的传动系统的设计，将步进马达的误差校正建置于驱动电路中，直接改善步进马达的精密度，而不需在作后制的校正工作，又可降低步进马达的成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种整步进马达传动系统的误差校正方法及电路，将一般的步进马达建置其误差校正表，并利用误差校正电路，依照误差校正表输出一补偿校正电路至该步进马达的驱动电路上，即可直接改善步进马达的精密度，又可降低步进马达的成本。
为达成上述目的，本发明主要提供一种步进马达传动系统的误差校正方法，使用于一步进马达上，其内设有多组电感线圈控制其内部转轴转动，形成一精确的传动系统，该方法首先依该步进马达的每一转动度数的误差值，建置一转动误差校正表，当接收一外部的数字位移信号时，依该数位移信号计数这步进马达所而转动的步数，产生一转动步数信号，并对照该转动步数信号与该转动误差校正表中所转动度数的误差值，输出一精确的补偿校正电流，驱动该步进马达内部的电感线圈，精确转动内部转轴。
特别地，本发明更提供一种步进马达传动系统的误差校正电路，使用于一步进马达上，其内设有多组电感线圈控制其内部转轴转动，形成一精确的传动系统，该校正电路包括个至少一驱功放大器电连接于该步进马达的该些组电感线圈，用以驱动该转轴转动；至少一转向步数控制器接收一外部的数字位移信号，转换成一步进马达的转动步数信号；以及一误差校正器电连接于该驱动电路及该转向步数控制器之间，其内建置一转动误差校正表(GammaTable)，接收该转动步数信号后，依据该转动误差校正表的校正后，再输出至该驱动电路，驱动该步进马达的传动系统精确位移。
附图说明
图1为现有的相步进马达的驱动电路图；
图2为本发明步进马达校正电路的电路示意图；
图3为该误差校正器与该驱动放大器的电路示意图；及
图4为本发明的误差校正流程示意图。
图号说明
10  步进马达                    11  电感线圈
12  驱动电路                    13  数字模拟转换器
14  处理器                      20  误差校正电路
21  驱动放大器                  22  误差校正器
22  模拟数字转换器              222 转动误差校正表
23  转向步数控制器              231 转动步数信号
24  步数计数器                  25  处理器
251 数字位移信号
具体实施方式
如图2所示，为本发明步进马达校正电路的电路示意图。本发明仍以二相步进马达10为例加以说明，转动一周可产生至少八步的传动移动距离，然而在高阶传动系统上所使用的步进马达，转动一周可高达200步以上的传动移动距离，但原理皆相同。
而本发明的步进马达传动系统的误差校正电路20，即是装设在该步进马达10上，而在本实施例中，该步进马达10内设有二组电感线圈11，可控制内部转轴的转动步数，而该误差校正电路20则包括有二组驱动放大器21、二组误差校正器22、一组转向步数控制器23以及一步数计数器24所构成，可接收一外部的处理器25所传送来的数字位移信号251。
其中该驱动放大器21电连接于该步进马达10的二组电感线圈11，用以驱动该步进马达10的电感线圈11激磁，以转动内部转轴，形成该传动系统。而该转向步数控制器23电连接于该步数计数器24，而该步数计数器24则接收该外部处理器25所传来的该数字位移信号251，依该数字位移信号251计数该步进马达10所需转动步数的计数值，输出至该转向步数控制器23，以便将其转换成该步进马达10转动之一转动步数信号231。
其中该误差校正器22是由多个模拟数字转换器22所组成，并电连接于该驱动放大器21及该转向步数控制器23之间，如图3所示，为该误差校正器与该驱动放大器的电路示意图。在该误差校正器22内建置有一转动误差校正表(Gamma Table)222，而该转动误差校正表222是依据每一批该步进马达10在出厂时，经过精确量测其每一步数的误差值所建置而成的。
通常该步进马达10在同一批制造过程中，其同批的步进马达所产生的误差值是相同的，因此只要将同一批出厂的步进马达取其中一个作误差值的精确量测，再根据每一步数所产生的误差值，加减一补偿校正电流，使其每一步皆能精确转动无误。
因此，当建置完成该转动误差校正表后，储存于该误差校正器22中，而该误差校正器22接收该转动步数信号23后，再依据该转动度数信号23对照该转动误差校正表222，作误差值的校正后，经该模拟数字转换器221转换为每一转动步数的补偿校正电流，再输出至该驱动放大器21，以驱动该步进马达10精确转动。
请参阅图4所示，为本发明的误差校正流程示意图。本发明的步进马达传动系统的误差校正方法，首先需依该步进马达10的每一转动度数的误差值，建置转动误差校正表222，并储存在该误差校正器22中(S100)。当外部该处理器25传送一外部的数字位移信号251至本发明的该误差校正电路20时，该步数计数器24即接收该数字位移信号251(S102)。
该步数计数器24依该数字位移信号251计数该为进马达10所需转动的步数，输出至该转向步数控制器23，使该转向步数控制器23产生一转动步数信号23输出至该误差校正器22(S104)。
接着该误差校正器22对照该转动步数信号231与该转动误差校正表222中所转动度数的误差值，输出一精确的补偿校正电流(S106)，驱动该步进马达10的内部电感线圈11精确转动内部转轴，形成精确的传动系统(S108)。

Claims (12)

1.一种步进马达传动系统的误差校正方法，其特征在于，使用于步进马达上，其内设有多组电感线圈控制其内部转轴转动，形成一精确的传动系统，该方法包括：
依该步进马达的每一转动度数的误差值，建置一转动误差校正表；
接收一外部的数字位移信号；
依该数位移信号计数该步进马达所需转动的步数，产生一转动步数信号；
对照该转动步数信号与该转动误差校正表中所转动度数的误差值，输出一精确的补偿校正电流，驱动该步进马达内部的电感线圈，精确转动内部转轴。
2.如权利要求1所述的步进马达传动系统的误差校正方法，其特征在于，建置该转动误差校正表的步骤中，该转动误差表建置于一误差校正器中。
3.如权利要求1所述的步进马达传动系统的误差校正方法，其特征在于，接收该外部的数字位移信号的步骤中，由一转向步数控制器接收该数字位移信号。
4.如权利要求1所述的步进马达传动系统的误差校正方法，其特征在于，接收该外部的数字位移信号的步骤中，该外部的数字位移信号由一外部的处理器所送出。
5.如权利要求1所述的步进马达传动系统的误差校正方法，其特征在于，计数步进马达的转动步数的步骤，由一步数计数器所计数。
6.如权利要求1所述的步进马达传动系统的误差校正方法，其特征在于，对照该转动误差校正表的步骤中，由一误差校正器所校正。
7.如权利要求1所述的步进马达传动系统的误差校正方法，其特征在于，驱动该步进马达的步骤中，由多个驱动放大器电连接该步进马达内部的电感线圈，以驱动该内部转轴精确转动。
8.一种步进马达传动系统的误差校正电路，其特征在于，应用于步进马达上，其内设有多组电感线圈控制其内部转轴转动，形成精确的传动系统，该校正电路包括：
至少一驱动放大器，电连接于该步进马达的这些组电感线圈，用以驱动该转轴转动；
至少一转向步数控制器，接收一外部的数字位移信号，转换成一步进马达的转动步数信号；及
一误差校正器，电连接于该驱动电路及该转向步数控制器之间，其内建置一转动误差校正表，接收该转动步数信号后，依据该转动误差校正表的校正后，再输出至该驱动电路，驱动该步进马达的传动系统精确位移。
9.如权利要求8所述的步进马达传动系统的误差校正电路，其特征在于，该转向步数控制器所接收的外部数字位移信号，由一外部的处理器所传送出。
10.如权利要求9所述的步进马达传动系统的误差校正电路，其特征在于，该转向步数控制器电连接一步数计数器，依该数字位移信号产生该步进马达所需转动的计数值，输出至该转向少数控制器。
11.如权利要求8所述的步进马达传动系统的误差校正电路，其特征在于，该误差校正器内建置的该转动误差校正表，是依据该步进马达的每一步数的精确误差值所建置而成。
12.如权利要求8所述的步进马达传动系统的误差校正电路，其特征在于，该误差校正器是由多个模拟数字转换器所组成，可依该转动度数信号对照该转动误差校正表中的误差值后，转换为转动度数的补偿校正电流信号，输出至该驱动电路，以驱动该步进马达精确转动该传动系统。
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