CN211293173U - 一种步进电机线序检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种步进电机线序检测电路，包括：恒压源，其输出端连接到步进电机各线圈的第一端，步进电机各线圈的第二端通过开关管连接到地电位；采样模块，其第一采样端连接到步进电机各线圈的第二端，其第二采样端连接到步进电机各线圈的第一端，采样模块采样各线圈的感应电压并输出到单片机的信号输入管脚；单片机，其输出步进电机各线圈的第二端处开关管的开关信号，并通过信号输入管脚获得相应线圈的感应电压，与预存数值相比较，输出比较结果。本实用新型的步进电机线序检测电路，步进电机线序的测量速度快，准确率高，无需人工观察，可以自动判别。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机技术领域，特别涉及一种步进电机线序检测电路。
背景技术
目前，家电领域量产的步进电机出厂前检测线序是否正确主要是通过人工观察，或者用步进电机驱动器驱动步进电机运行，通过观察或测量步进电机旋转方向、扭矩等来判断步进电机各绕组线序是否正确。
人工观察弊端是人工成本高、效率低、容易误判。步进电机驱动器驱动步进电机的方式可以将部分线序错乱的情况检测出来，但步进电机运行是否正常也需要人工观察，容易出现疲劳、漏检、检测效率低等问题。
实用新型内容
本实用新型提出一种步进电机线序检测电路，能够精确检测出步进电机线序错乱的问题。
本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种步进电机线序检测电路，包括：
恒压源，其输出端连接到步进电机各线圈的第一端，步进电机各线圈的第二端通过开关管连接到地电位；
采样模块，其第一采样端连接到步进电机各线圈的第二端，其第二采样端连接到步进电机各线圈的第一端，采样模块采样各线圈的感应电压并输出到单片机的信号输入管脚；
单片机，其输出步进电机各线圈的第二端处开关管的开关信号，并通过信号输入管脚获得相应线圈的感应电压，与预存数值相比较，输出比较结果。
可选地，步进电机包括第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈，第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈的第一端共同连接到恒压源，第一线圈的第二端通过第一开关管连接到地电位，第二线圈的第二端通过第二开关管连接到地电位，第三线圈的第二端通过第三开关管连接到地电位，第四线圈的第二端通过第四开关管连接到地电位；
所述采样模块的第一采样端分别连接到第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈的第二端，采样模块的第二采样端分别连接到第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈的第一端；采样模块分别采样第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈的感应电压并输出到单片机的信号输入管脚。
可选地，所述采样模块包括第一采样支路、第二采样支路、第三采样支路、第四采样支路；
第一采样支路的第一采样端连接到第一线圈的第二端，第一采样支路的第二采样端连接到第一线圈的第一端；
第二采样支路的第一采样端连接到第二线圈的第二端，第二采样支路的第二采样端连接到第二线圈的第一端；
第三采样支路的第一采样端连接到第三线圈的第二端，第三采样支路的第二采样端连接到第三线圈的第一端；
第四采样支路的第一采样端连接到第四线圈的第二端，第四采样支路的第二采样端连接到第四线圈的第一端。
可选地，所述第一采样支路、第二采样支路、第三采样支路或第四采样支路包括：滤波单元、峰值采样保持单元、信号放大单元、整流单元、隔离单元、AD采样单元；
所述滤波单元包括两个输入端，分别为第一采样端和第二采样端，第一采样端连接到相应线圈的第二端，第二采样端连接到相应线圈的第一端；
AD采样单元的输出端连接到单片机的信号输入管脚。
可选地，所述采样模块的第二采样端连接隔离地电位，作为感应电压的地电位。
可选地，所述单片机控制第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管中的任意一个开通，恒压源的电压施加在与该开通开关管对应的线圈上，其余三个线圈产生感应电压，该感应电压通过采样单元传送到单片机的相应输入管脚，与预存数值相比较，单片机输出比较结果。
可选地，所述单片机控制已开通的开关管关断，与该开关管连接的线圈两端的施加电压消失，其余线圈产生新的感应电压，该感应电压通过采样单元传送到单片机的相应输入管脚，与预存数值相比较，单片机输出比较结果。
可选地，所述开关管为场效应晶体管。
可选地，所述开关管为三极管。
本实用新型的有益效果是：
(1)步进电机线序的测量速度快，准确率高；
(2)无需人工观察，可以自动判别。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一种步进电机线序检测电路一个可选实施例的原理图；
图2为本实用新型一种步进电机线序检测电路另一个可选实施例的原理图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
图1示出了本实用新型一种步进电机线序检测电路一个可选实施例。
如图1所示，本实用新型提出了一种步进电机线序检测电路，包括：恒压源10，其输出端连接到步进电机20各线圈的第一端，步进电机20各线圈的第二端通过开关管连接到地电位。如图1所示，步进电机20包括第一线圈21、第二线圈22、第三线圈23、第四线圈24，第一线圈21的第二端通过第一开关管S1连接到地电位，第二线圈22的第二端通过第二开关管S2连接到地电位，第三线圈23的第二端通过第三开关管S3连接到地电位，第四线圈24的第二端通过第四开关管S4连接到地电位。上述地电位为整个线序检测电路的地电位。可选地，上述恒压源10为可变恒压源，其输出电压可以通过外部控制器设置。
如图1所示，采样模块30，其第一采样端连接到步进电机20各线圈的第二端，其第二采样端连接到步进电机20各线圈的第一端，采样模块采样各线圈的感应电压并输出到单片机40的信号输入管脚。
单片机40，其输出步进电机各线圈的第二端处开关管(S1、S2、S3、S4)的开关信号，并通过信号输入管脚获得相应线圈(第一线圈21、第二线圈22、第三线圈23、第四线圈24)的感应电压，与预存数值相比较，输出比较结果。当感应电压与预存数值差值较大时，该感应电压对应绕组线序错误。例如，感应电压与预存数值差值大于预设值时，该感应电压对应绕组线序错误。再例如，感应电压与预存数值比值大于预设倍数时，该感应电压对应绕组线序错误。上述比较结果可以是感应电压与预存数值的差值，也可以是感应电压与预存数值比值，也可以是线序正确或者错误的结果，例如1代表线序错误，0代表线序正确。
本实用新型的上述单片机并不涉及对现有的控制程序的改进，采用现有的已知程序实现感应电压与预存数值的比较，并输出比较结果。
如图1所示，步进电机20包括第一线圈21、第二线圈22、第三线圈23、第四线圈24，第一线圈21、第二线圈22、第三线圈23、第四线圈24的第一端共同连接到恒压源10的输出端，第一线圈21的第二端通过第一开关管S1连接到地电位，第二线圈22的第二端通过第二开关管S2连接到地电位，第三线圈23的第二端通过第三开关管S3连接到地电位，第四线圈24的第二端通过第四开关管S4连接到地电位。采样模块30的第一采样端分别连接到第一线圈21、第二线圈22、第三线圈23、第四线圈24的第二端，采样模块的第二采样端分别连接到第一线圈21、第二线圈22、第三线圈23、第四线圈24的第一端；采样模块30分别采样第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈的感应电压并输出到单片机的信号输入管脚。
图2示出了本实用新型一种步进电机线序检测电路另一个可选实施例。
该可选实施例中，采样模块30包括第一采样支路31、第二采样支路32、第三采样支路33、第四采样支路34；第一采样支路31的第一采样端连接到第一线圈21的第二端，第一采样支路31的第二采样端连接到第一线圈21的第一端；第二采样支路32的第一采样端连接到第二线圈22的第二端，第二采样支路32的第二采样端连接到第二线圈22的第一端；第三采样支路33的第一采样端连接到第三线圈23的第二端，第三采样支路33的第二采样端连接到第三线圈23的第一端；第四采样支路34的第一采样端连接到第四线圈24的第二端，第四采样支路34的第二采样端连接到第四线圈24的第一端。
可选地，所述第一采样支路31、第二采样支路32、第三采样支路33或第四采样支路34包括：滤波单元、峰值采样保持单元、信号放大单元、整流单元、隔离单元、AD采样单元；所述滤波单元包括两个输入端，分别为第一采样端和第二采样端，第一采样端连接到相应线圈的第二端，第二采样端连接到相应线圈的第一端；AD采样单元的输出端连接到单片机的信号输入管脚。
可选地，第一采样支路31依次包括：滤波单元、峰值采样保持单元、信号放大单元、整流单元、隔离单元、AD采样单元；所述滤波单元包括两个输入端，分别为第一采样端和第二采样端，第一采样端连接到第一线圈21的第二端，第二采样端连接到第一线圈21的第一端；AD采样单元的输出端连接到单片机的信号输入管脚。
可选地，第二采样支路32依次包括：滤波单元、峰值采样保持单元、信号放大单元、整流单元、隔离单元、AD采样单元；所述滤波单元包括两个输入端，分别为第一采样端和第二采样端，第一采样端连接到第二线圈22的第二端，第二采样端连接到第二线圈22的第一端；AD采样单元的输出端连接到单片机的信号输入管脚。
可选地，第三采样支路33依次包括：滤波单元、峰值采样保持单元、信号放大单元、整流单元、隔离单元、AD采样单元；所述滤波单元包括两个输入端，分别为第一采样端和第二采样端，第一采样端连接到第三线圈23的第二端，第二采样端连接到第三线圈23的第一端；AD采样单元的输出端连接到单片机的信号输入管脚。
可选地，第四采样支路34依次包括：滤波单元、峰值采样保持单元、信号放大单元、整流单元、隔离单元、AD采样单元；所述滤波单元包括两个输入端，分别为第一采样端和第二采样端，第一采样端连接到第四线圈24的第二端，第二采样端连接到第四线圈24的第一端；AD采样单元的输出端连接到单片机的信号输入管脚。
可选地，上述采样模块的第二采样端连接隔离地电位，作为感应电压的地电位。上述隔离地电位与线序检测电路的地电位相互隔离。
可选地，上述第一采样支路31的第二采样端连接隔离地电位，作为感应电压的地电位。
可选地，上述第二采样支路32的第二采样端连接隔离地电位，作为感应电压的地电位。
可选地，上述第三采样支路33的第二采样端连接隔离地电位，作为感应电压的地电位。
可选地，上述第四采样支路34的第二采样端连接隔离地电位，作为感应电压的地电位。
可选地，上述单片机40控制第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4中的任意一个开通，恒压源10的电压施加在与该开通开关管对应的线圈上，其余三个线圈产生感应电压，该感应电压通过采样单元传送到单片机40的相应输入管脚，与预存数值相比较，单片机输出比较结果。
例如，上述单片机40控制第一开关管S1开通，恒压源10的电压施加在与第一线圈21上，第二线圈22、第三线圈23、第四线圈24上均产生感应电压，上述三个感应电压通过采样单元30传送到单片机40的相应输入管脚，与预存数值相比较，单片机输出比较结果。
可选地，上述单片机控制已开通的开关管关断，与该开关管连接的线圈两端的施加电压消失，其余线圈产生新的感应电压，该感应电压通过采样单元传送到单片机的相应输入管脚，与预存数值相比较，单片机输出比较结果。
例如，单片机40控制第一开关管S1关断，与该开关管连接的第一线圈21两端的施加电压消失，第二线圈22、第三线圈23、第四线圈24上均产生新的感应电压，上述三个新的感应电压通过采样单元30传送到单片机的相应输入管脚，与预存数值相比较，单片机输出比较结果。
可选地，所述开关管为场效应晶体管。
可选地，所述开关管为三极管。
本实用新型的步进电机线序检测电路，步进电机线序的测量速度快，准确率高，无需人工观察，可以自动判别。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种步进电机线序检测电路，其特征在于，包括：
恒压源，其输出端连接到步进电机各线圈的第一端，步进电机各线圈的第二端通过开关管连接到地电位；
采样模块，其第一采样端连接到步进电机各线圈的第二端，其第二采样端连接到步进电机各线圈的第一端，采样模块采样各线圈的感应电压并输出到单片机的信号输入管脚；
单片机，其输出步进电机各线圈的第二端处开关管的开关信号，并通过信号输入管脚获得相应线圈的感应电压，与预存数值相比较，输出比较结果。
2.如权利要求1所述的一种步进电机线序检测电路，其特征在于，
步进电机包括第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈，第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈的第一端共同连接到恒压源，第一线圈的第二端通过第一开关管连接到地电位，第二线圈的第二端通过第二开关管连接到地电位，第三线圈的第二端通过第三开关管连接到地电位，第四线圈的第二端通过第四开关管连接到地电位；
所述采样模块的第一采样端分别连接到第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈的第二端，采样模块的第二采样端分别连接到第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈的第一端；采样模块分别采样第一线圈、第二线圈、第三线圈、第四线圈的感应电压并输出到单片机的信号输入管脚。
3.如权利要求2所述的一种步进电机线序检测电路，其特征在于，
所述采样模块包括第一采样支路、第二采样支路、第三采样支路、第四采样支路；
第一采样支路的第一采样端连接到第一线圈的第二端，第一采样支路的第二采样端连接到第一线圈的第一端；
第二采样支路的第一采样端连接到第二线圈的第二端，第二采样支路的第二采样端连接到第二线圈的第一端；
第三采样支路的第一采样端连接到第三线圈的第二端，第三采样支路的第二采样端连接到第三线圈的第一端；
第四采样支路的第一采样端连接到第四线圈的第二端，第四采样支路的第二采样端连接到第四线圈的第一端。
4.如权利要求3所述的一种步进电机线序检测电路，其特征在于，
所述第一采样支路、第二采样支路、第三采样支路或第四采样支路包括：滤波单元、峰值采样保持单元、信号放大单元、整流单元、隔离单元、AD采样单元；
所述滤波单元包括两个输入端，分别为第一采样端和第二采样端，第一采样端连接到相应线圈的第二端，第二采样端连接到相应线圈的第一端；
AD采样单元的输出端连接到单片机的信号输入管脚。
5.如权利要求4所述的一种步进电机线序检测电路，其特征在于，
所述采样模块的第二采样端连接隔离地电位，作为感应电压的地电位。
6.如权利要求2所述的一种步进电机线序检测电路，其特征在于，
所述单片机控制第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管中的任意一个开通，恒压源的电压施加在与该开通开关管对应的线圈上，其余三个线圈产生感应电压，该感应电压通过采样单元传送到单片机的相应输入管脚，与预存数值相比较，单片机输出比较结果。
7.如权利要求6所述的一种步进电机线序检测电路，其特征在于，
所述单片机控制已开通的开关管关断，与该开关管连接的线圈两端的施加电压消失，其余线圈产生新的感应电压，该感应电压通过采样单元传送到单片机的相应输入管脚，与预存数值相比较，单片机输出比较结果。
8.如权利要求1所述的一种步进电机线序检测电路，其特征在于，
所述开关管为场效应晶体管。
9.如权利要求1所述的一种步进电机线序检测电路，其特征在于，
所述开关管为三极管。
Priority Applications (1)
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| CN201921962112.XU CN211293173U (zh) | 2019-11-14 | 2019-11-14 | 一种步进电机线序检测电路 |
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Publications (1)
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| CN211293173U true CN211293173U (zh) | 2020-08-18 |
Family
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Family Applications (1)
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