船用仪表用步进电机细分驱动的实现

船用仪表用步进电机细分驱动的实现

——豳鬯二塑型！业创堂

船用仪表用步进电机细分驱动的实现

梅小雨，许昌

（中国计量学院机电工程学院，浙江杭州３１００１８）

摘要：介绍了一种基于组合电阻式步进电机细分驱动的原理，并给出用该方法实现的船用柴油机状态监控仪表。仪表实现了对船用柴油机的转速、机油压力、机油温度、冷却水温度、电瓶电压等参数进行实时显示监控的功能。设计采用软硬件相结合的驱动方法，既保障了系统的可靠性，又降低了仪表成本。

关键词：船用仪表；步进电机；细分驱动；组合电阻

中图分类号：ＴＰ２１６

文献标识码：Ａ

文章编号：１６７４—７７２０（２０１０）２２—００８９—０３

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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍａｒｉｎｅｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ；ｓｔｅｐｐｅｒｍｏｔｏｒ；ｓｕｂｄｉｖｉｓｉｏｎｄｒｉｖｅ；ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ

船用仪表从工作原理上区分，有模拟式仪表和数字

式仪表【ｌＪ。以模拟量组合单元仪表为主的监控仪表所需要的器件数量多，指示精度低。数字式船用仪表多为

设计采用带有ＬＣＤ显示模块的ＰＩＣ核的单片机作为控

制器，对柴油机运行参数（包括转速、机油压力、机油温

度、冷却水温度、电瓶电压等）进行数据采集，把数据处

理成相对应的步进电机式指针要走的步数，并在指针式

ＬＥＤ数码管显示方式，虽然分辨率高，但不够直观，尤其在单屏面上显示多个数据时，不利于进行远距离观察，而

且它显示的是单纯的一个数据，没有在一定范围内进行显示，观察人员还需将观察到的数据再过滤比较，才能对运行状况作出判断，不利于发现异常情况。因此为了既适应船用仪表的需要，又满足人机工程的要求，本文提出了一种全数字步进电机式船用柴油机状态监控仪表，与

仪表上进行显示。选用的ＶＩＤ２９—０５步进电机为两相步

进电机，内置减速比１８０／１的齿轮系，可用分步模式或微步模式驱动。输出轴的步距角最小可以达到（１／１２）。，最大角速度为６００ｏ／ｓ。

２步进电机组合电阻式细分驱动的硬件设计

步进电机是把脉冲信号转换成角位移或直线位移的执行元件，是一种输出与输入数字脉冲相对应的增量驱动元件１２］。步进电机的运行方式主要有整步、分步、微

传统的模拟量为传输量的指针式仪表不同的是，它把数

字量用步进电机式指针进行了模拟式指示，将数字显示的准确性和模拟指示的直观性结合在一起，克服了以往模拟式仪表指针指示的非线性、抖动、卡滞等现象，指针

步３种［３１。为了使仪表指针能够高精度地准确定位，使步进电机平稳、无卡滞地运行，减少电机的振荡和噪声，需要对步进电机进行细分驱动，即微步模式。

步进电机的细分驱动方式有专用芯片法和ＰＷＭ脉宽调制法。专用芯片法采用硬件的方法实现步进电机的

示值准确、能够快速追踪参数的变化，运行 …… 此处隐藏：5192字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……