JP2560880B2 - Stepping motor drive - Google Patents
Stepping motor driveInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は分光光度計その他の機器に用いられるステッ
ピングモータを駆動する装置に関するものである。The present invention relates to a device for driving a stepping motor used in a spectrophotometer and other devices.
（従来の技術） 分光光度計を例にして説明すると、分光光度計は光源
部、分光器部、試料室、検出器部、信号増幅部、信号処
理部、操作部及び表示部から構成されている。分光器部
には分散素子が設けられており、分光のために分散素子
を回転させるのにステッピングモータが用いられてい
る。ステッピングモータを所定の角度位置まで回転させ
るために、ステッピングモータにフォトセンサを設けて
初期位置を検出し、初期位置を基準にして所定の角度位
置まで回転させるのに必要なパルス信号を駆動回路に送
る。(Prior Art) Taking a spectrophotometer as an example, the spectrophotometer is composed of a light source unit, a spectroscope unit, a sample chamber, a detector unit, a signal amplification unit, a signal processing unit, an operation unit and a display unit. There is. A dispersive element is provided in the spectroscope unit, and a stepping motor is used to rotate the dispersive element for spectroscopy. In order to rotate the stepping motor to a predetermined angular position, a photo sensor is provided on the stepping motor to detect the initial position, and the pulse signal necessary for rotating the stepping motor to the predetermined angular position based on the initial position is supplied to the drive circuit. send.
ステッピングモータでは所定の角度位置まで回転させ
るためのパルス信号を送ったにもかかわらず、所定の角
度位置まで回転しない、いわゆる脱調が起こることがあ
る。そのため、ステッピングモータには脱調を検出し、
脱調したことを操作者に知らせる手段が備えられてい
る。Although the stepping motor sends a pulse signal for rotating it to a predetermined angular position, it may not rotate to a predetermined angular position, so-called step-out may occur. Therefore, the stepping motor detects out-of-step,
Means are provided for informing the operator that step out has occurred.
従来のステッピングモータにおいては、高価なエンコ
ーダをステッピングモータの回転軸に取りつけて脱調を
監視する方式がある。In the conventional stepping motor, there is a system in which an expensive encoder is attached to the rotary shaft of the stepping motor to monitor step-out.
（発明が解決しようとする課題） エンコーダは高価であり、脱調検出のために特別な機
構を設けるので、余分な費用がかかる。(Problems to be Solved by the Invention) An encoder is expensive, and a special mechanism is provided for detecting out-of-step, resulting in extra cost.
また、脱調を検出するための制御用プログラムが複雑
になる。Moreover, the control program for detecting the step-out becomes complicated.
本発明は高価なエンコーダを用いず、簡単なセンサに
よりステッピングモータの回転を検出するとともに、簡
単な方式により脱調を検出することのできるステッピン
グモータ駆動装置を提供することを目的とするものであ
る。An object of the present invention is to provide a stepping motor drive device which can detect rotation of a stepping motor by a simple sensor without using an expensive encoder and can detect out-of-step by a simple method. .
（課題を解決するための手段） 第１図により本発明を説明する。(Means for Solving the Problems) The present invention will be described with reference to FIG.
本発明は、ステッピングモータ２の回転軸に減速器が
設けられ、その減速器の減速側の回転軸に回転の初期位
置検出用センサが設けられ、その減速器により減速され
た回転数で光学素子を回転させる光学素子回転機構のス
テッピングモータ駆動装置であり、ステッピングモータ
２の回転軸に設けられた脱調検出用センサ４と、ステッ
ピングモータ２を駆動する駆動回路６と、センサ４の信
号を取り込む検出手段８と、ステッピングモータ２を所
定の角度位置まで回転させる命令を受けると、その所定
の角度位置の最寄りのセンサ４の位置で検出手段８によ
りセンサ４の信号を確認した後に、ステッピングモータ
２を所定の角度位置まで回転させる駆動制御手段10とを
備えている。According to the present invention, a reduction gear is provided on the rotation shaft of the stepping motor 2, and a sensor for detecting an initial position of rotation is provided on the rotation shaft on the deceleration side of the reduction gear, and the optical element is operated at the rotation speed reduced by the reduction gear. Is a stepping motor driving device of an optical element rotating mechanism that rotates a stepping motor, and includes a step-out detection sensor 4 provided on a rotation shaft of the stepping motor 2, a drive circuit 6 that drives the stepping motor 2, and a signal from the sensor 4. When receiving a command to rotate the detection means 8 and the stepping motor 2 to a predetermined angular position, the signal of the sensor 4 is confirmed by the detection means 8 at the position of the sensor 4 closest to the predetermined angular position, and then the stepping motor 2 is detected. And a drive control means 10 for rotating the motor to a predetermined angular position.
（作用） 第２図及び第３図により本発明の動作を説明する。(Operation) The operation of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
第２図の方式では、駆動制御手段10にステッピングモ
ータを所定の角度位置まで回転させる命令が送られる
と、駆動制御手段10から駆動回路６に所定の角度位置ま
で回転させるのに必要なパルス信号が送られ、ステッピ
ングモータ２が回転させられる。このとき、途中での脱
調の検出は行なわない。In the system shown in FIG. 2, when a command for rotating the stepping motor to a predetermined angular position is sent to the drive control means 10, a pulse signal necessary for rotating the drive circuit 6 to the predetermined angular position from the drive control means 10. Is sent and the stepping motor 2 is rotated. At this time, step out is not detected in the middle.
次に、駆動制御手段10から所定の角度位置の最寄りの
センサ位置までステッピングモータ２を回転させるよう
にパルス信号が送られ、その角度位置で検出手段８がセ
ンサ４の信号を検出しているかどうかを判定する。セン
サ４の信号を検出しておれば所定の角度位置まで正しく
回転したことになり、ステッピングモータ２を所定の角
度位置へ戻した後に分光光度計などの機器の測定を行な
う。もし、最寄りのセンサ位置まで回転させた時点でセ
ンサ４からの信号が検出されなければ脱調を起こしたも
のとしてエラー表示を行なう。Next, a pulse signal is sent from the drive control means 10 to rotate the stepping motor 2 to the nearest sensor position of a predetermined angular position, and whether the detection means 8 detects the signal of the sensor 4 at that angular position. To judge. If the signal from the sensor 4 is detected, it means that the stepping motor 2 has been correctly rotated to the predetermined angular position, and after the stepping motor 2 is returned to the predetermined angular position, measurement of a device such as a spectrophotometer is performed. If the signal from the sensor 4 is not detected at the time when the sensor is rotated to the nearest sensor position, an error is displayed as a step out.
第３図の方式では、駆動制御手段10から駆動回路６に
は所定の角度位置の最寄りのセンサ位置までステッピン
グモータ２を回転させるようにパルス信号が送られる。
その時点で検出手段８がセンサ信号を検出しているかど
うかを判定し、センサ信号を検出しておれば、脱調は起
こっていないものとして所定の角度位置までステッピン
グモータ２を回転させた後に測定を行なう。もし最寄り
のセンサ位置でセンサ信号を検出していなければ、脱調
を起こしたものとしてエラー表示を行なう。In the system shown in FIG. 3, a pulse signal is sent from the drive control means 10 to the drive circuit 6 so as to rotate the stepping motor 2 to the nearest sensor position of a predetermined angular position.
At that time, it is determined whether or not the detecting means 8 is detecting the sensor signal, and if the sensor signal is detected, it is determined that step-out has not occurred, and the stepping motor 2 is rotated to a predetermined angular position for measurement. Do. If the sensor signal is not detected at the nearest sensor position, it is assumed that step out has occurred and an error is displayed.
（実施例） 第４図は分光光度計の分光器に本発明を適用した一実
施例を表わす。(Example) FIG. 4 shows an example in which the present invention is applied to a spectroscope of a spectrophotometer.
ステッピングモータ２には減速器12を介して分散素子
である回折格子14が取りつけられている。減速器12の減
速比を例えば100対１とすると、ステッピングモータ２
が100回転するごとに減速器12に取りつけられた回折格
子14が１回転する。ステッピングモータ２の回転軸には
突起16bが設けられ、突起16bとともにステッピングモー
タ２の回転を検出するためにフォトセンサ4bが設けられ
ている。減速器12の回転軸には突起16aが設けられ、突
起16aとともに減速器12の回転を検出するためにフォト
センサ4aが設けられている。フォトセンサ4bから検出信
号が100回出力されるとフォトセンサ4aから検出信号が
１回出力される。A diffraction grating 14 which is a dispersive element is attached to the stepping motor 2 via a speed reducer 12. Assuming that the speed reduction ratio of the speed reducer 12 is 100: 1, for example, the stepping motor 2
Every 100 rotations of the laser, the diffraction grating 14 attached to the speed reducer 12 makes one rotation. A protrusion 16b is provided on the rotation shaft of the stepping motor 2, and a photo sensor 4b for detecting the rotation of the stepping motor 2 is provided together with the protrusion 16b. A protrusion 16a is provided on the rotation shaft of the speed reducer 12, and a photo sensor 4a for detecting the rotation of the speed reducer 12 is provided together with the protrusion 16a. When the detection signal is output 100 times from the photo sensor 4b, the detection signal is output once from the photo sensor 4a.
18は入口スリット、20は出口スリット、22,24は凹面
ミラーであり、光源からの光は入口スリット18から入
り、ミラー22を経て回折格子14に入射し、分光されミラ
ー24を経て出口スリット20から出ていく。Reference numeral 18 is an entrance slit, 20 is an exit slit, and 22 and 24 are concave mirrors.Light from a light source enters from the entrance slit 18, enters the diffraction grating 14 via the mirror 22, is separated into spectra, passes through the mirror 24, and exit slit 20. Get out of.
６はステッピングモータ２の駆動回路、26は外部から
ステッピングモータ２を回転させる命令を受け、駆動回
路６にステッピングモータ２を回転させるパルス信号を
送るCPU（入出力インターフェースI/Oを含んでいる）で
ある。駆動回路６に送られるパルス数と回折格子14が回
転して取り出される波長との対応関係はCPU26に含まれ
るROMやCPU26に接続されるフロッピディスクなどの記憶
装置に記憶されている。6 is a drive circuit for the stepping motor 2; 26 is a CPU which receives a command to rotate the stepping motor 2 from the outside and sends a pulse signal for rotating the stepping motor 2 to the drive circuit 6 (including an input / output interface I / O). Is. The correspondence between the number of pulses sent to the drive circuit 6 and the wavelength taken out by rotating the diffraction grating 14 is stored in a storage device such as a ROM included in the CPU 26 or a floppy disk connected to the CPU 26.
第１図における駆動制御手段10及び検出手段８はCPU2
6により実現される。The drive control means 10 and the detection means 8 in FIG.
It is realized by 6.
第５図は第４図の分光器を備えた分光光度計を表わし
ている。FIG. 5 represents a spectrophotometer equipped with the spectrometer of FIG.
32は光源、30は光源32用の電源、34は第４図の分光
器、36は試料室、38は検出器、40は検出器38の出力信号
を増幅する増幅器である。CPU26にはCRT42やキーボード
44が接続されている。CPU26は光源32やステッピングモ
ータ２を制御するほか、検出器38の検出信号を取り込ん
でデータ処理も行なう。32 is a light source, 30 is a power source for the light source 32, 34 is a spectroscope of FIG. 4, 36 is a sample chamber, 38 is a detector, and 40 is an amplifier for amplifying the output signal of the detector 38. CPU26 has CRT42 and keyboard
44 is connected. The CPU 26 controls the light source 32 and the stepping motor 2 and also takes in the detection signal of the detector 38 to perform data processing.
次に第４図の実施例の動作について説明する。 Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 4 will be described.
減速器12の回転を検出するフォトセンサ4aはステッピ
ングモータ２の初期位置を検出するために用いられ、フ
ォトセンサ4bは脱調を検出するために用いられる。The photo sensor 4a that detects the rotation of the speed reducer 12 is used to detect the initial position of the stepping motor 2, and the photo sensor 4b is used to detect the step-out.
一例としてステッピングモータ２が駆動回路６に送ら
れる駆動用パルス信号の100パルスで１回転するものと
し、第６図に示されるように分光波長が800nmのとき初
期位置からのパルス数が16700であり、分光波長が900nm
のとき初期位置からのパルス数が18200パルスであるも
のとする。As an example, it is assumed that the stepping motor 2 rotates once with 100 pulses of the driving pulse signal sent to the driving circuit 6, and as shown in FIG. 6, the number of pulses from the initial position is 16700 when the spectral wavelength is 800 nm. , Spectral wavelength is 900nm
In this case, the number of pulses from the initial position is 18200.
分光波長を800nmから900nmへ移動させるには、CPU26
から駆動回路６へ1500パルス（18200〜16700）送られて
ステッピングモータ２が駆動される。900nmへ移動した
後、CPU26から駆動回路６へ−200パルス送られ、18000
パルスの位置でフォトセンサ4bの検出信号が検出され
る。この時点でフォトセンサ4bから検出信号が出ていれ
ば脱調が起こっておらず、もしフォトセンサ4bから検出
信号が出ていなければ脱調したことになる。18000パル
スの位置でフォトセンサ4bの検出信号が確認されると、
CPU26から駆動回路６へ＋200パルス送られてステッピン
グモータが初期位置から18200パルス（900nm）の角度位
置に戻され、その後、分光光度計の測定が行なわれる。To move the spectral wavelength from 800 nm to 900 nm, use the CPU26
Sends 1500 pulses (18200 to 16700) to the drive circuit 6 to drive the stepping motor 2. After moving to 900nm, CPU200 sends -200 pulses to drive circuit 6,
The detection signal of the photo sensor 4b is detected at the pulse position. If a detection signal is output from the photo sensor 4b at this time point, then step out has not occurred, and if no detection signal is output from the photo sensor 4b, it means that step out. When the detection signal of the photo sensor 4b is confirmed at the position of 18000 pulses,
+200 pulses are sent from the CPU 26 to the drive circuit 6, the stepping motor is returned to the angular position of 18200 pulses (900 nm) from the initial position, and then the spectrophotometer measurement is performed.
逆に、分光波長を900nmから800nmへ移動させるには、
900nmの角度位置から−1500パルス移動させた後、＋300
パルス回転させて17000パルスの時点でフォトセンサ4b
の検出信号が確認され、その検出信号が出ていれば脱調
は起こらなかったものとして初期位置から16700パルス
の時点に戻されて測定が行なわれる。Conversely, to move the spectral wavelength from 900 nm to 800 nm,
+300 after moving −1500 pulses from the angular position of 900 nm
Photo sensor 4b at 17,000 pulses after pulse rotation
The detection signal is confirmed, and if the detection signal is output, it is assumed that step-out has not occurred, and the measurement is performed after returning from the initial position to the point of 16700 pulses.
分光波長を800nmから900nmへ移動させる際、ステッピ
ングモータ２をまず18000パルス位置まで回転させてフ
ォトセンサ4bの検出信号を確認した後、18200パルスの
位置へ移動させて測定を行なうようにしてもよい。When moving the spectral wavelength from 800 nm to 900 nm, the stepping motor 2 may first be rotated to the 18000 pulse position to check the detection signal of the photo sensor 4b, and then moved to the 18200 pulse position for measurement. .
本発明は分光光度計に限らず、ステッピングモータを
用いる種々の機器に適用することができる。The present invention can be applied not only to the spectrophotometer but also to various devices using a stepping motor.
（発明の効果） 本発明ではステッピングモータを所定の角度位置まで
回転させる際、途中ではフォトセンサから回転検出信号
が出力されたとしても、脱調の検出を行なわず、所定の
角度位置の最寄りのセンサ位置でセンサから信号が出力
されているかどうかを検出することにより脱調を検出す
るようにしたので、センサとしてはフォトセンサのよう
な回転を検出できるだけの簡単なセンサですみ、しかも
脱調を検出するプログラムも簡単なものですむ。(Effects of the Invention) In the present invention, when the stepping motor is rotated to a predetermined angular position, even if a rotation detection signal is output from the photosensor in the middle, step-out is not detected and the nearest step of the predetermined angular position is detected. Since the out-of-step is detected by detecting whether or not a signal is output from the sensor at the sensor position, a simple sensor such as a photo sensor that can detect rotation can be used as the sensor. The program to detect is also simple.
第１図は本発明を示すブロック図、第２図及び第３図は
それぞれ本発明の動作を示すフローチャート図、第４図
は一実施例を示す分光器の一部切欠き斜視図、第５図は
第４図の分光器が用いられる分光光度計の一例を示すブ
ロック図、第６図は一実施例における波長駆動の一例を
示す図である。 ２……ステッピングモータ、４……センサ、4a,4b……
フォトセンサ、６……駆動回路、８……検出手段、10…
…駆動制御手段、14……回折格子、16a,16b……突起、2
6……CPU。FIG. 1 is a block diagram showing the present invention, FIGS. 2 and 3 are flow charts showing the operation of the present invention, and FIG. 4 is a partially cutaway perspective view of a spectroscope showing an embodiment. FIG. 6 is a block diagram showing an example of a spectrophotometer in which the spectroscope of FIG. 4 is used, and FIG. 6 is a diagram showing an example of wavelength drive in one embodiment. 2 ... Stepping motor, 4 ... Sensor, 4a, 4b ...
Photo sensor, 6 ... Driving circuit, 8 ... Detection means, 10 ...
... Drive control means, 14 ... Diffraction grating, 16a, 16b ... Protrusion, 2
6 ... CPU.
Claims (1)
けられ、その減速器の減速側の回転軸に回転の初期位置
検出用センサが設けられ、その減速器により減速された
回転数で光学素子を回転させる光学素子回転機構のステ
ッピングモータ駆動装置において、 前記ステッピングモータの回転軸に設けられた脱調検出
用センサと、 前記ステッピングモータを駆動する駆動回路と、 前記脱調検出用センサの信号を取り込む検出手段と、 前記ステッピングモータを所定の角度位置まで回転させ
る命令を受けると、その所定の角度位置の最寄りの前記
脱調検出用センサ位置で前記検出手段により前記脱調検
出用センサ信号を確認した後に前記ステッピングモータ
を所定の角度位置まで回転させる駆動制御手段とを備え
たステッピングモータ駆動装置。1. A stepping motor has a speed reducer provided on its rotary shaft, and a speed reducer-side rotary shaft provided with a sensor for detecting the initial position of rotation. The optical element is driven by the speed reduced by the speed reducer. In a stepping motor driving device of an optical element rotating mechanism for rotating a stepping detection sensor provided on a rotation shaft of the stepping motor, a drive circuit for driving the stepping motor, and a signal of the stepping detection sensor. When receiving the detection means for taking in and the instruction for rotating the stepping motor to a predetermined angular position, the detection means confirms the sensor signal for step-out detection at the step-out detection sensor position closest to the predetermined angular position. Drive device including drive control means for rotating the stepping motor to a predetermined angular position after .
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2077514A JP2560880B2 (en) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | Stepping motor drive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2077514A JP2560880B2 (en) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | Stepping motor drive |
Publications (2)
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| JPH03277200A JPH03277200A (en) | 1991-12-09 |
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Family Cites Families (1)
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1990
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