[实用新型]一种步进电机角度控制装置

说明书

本实用新型公开了一种步进电机角度控制装置，其特征在于，包括上防尘罩，所述上防尘罩内罩设有主控板，所述主控板的一侧设有步进电机驱动板，所述步进电机驱动板上设有磁电编码器，步进电机定子中心设有步进电机转子轴，所述磁电编码器同轴连接所述步进电机转子轴，所述步进电机转子轴的一侧嵌设有磁感应式接近开关，所述磁感应式接近开关一端设有接近开关感应金属片，所述步进电机定子及所述步进电机转子轴设置在下防尘罩内，所述下防尘罩内还设有激光雷达，所述主控板电连接主电源。本实用新型的有益效果：通过自带编码器的步进电机和电磁感应式接近开关组成的步进电机闭环控制系统，能够在降低产品成本的同时达到高精度的角位移。

技术领域

本实用新型涉及步进电机控制技术领域，具体来说，涉及一种步进电机角度控制装置。

背景技术

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机，是现代数字程序控制系统中的主要执行元件，为了确定步进电机的运行位置，步进电机上通常安装有位置感应组件，通过该位置感应组件接收到的感应信号来确定步进电机的位置，在典型的步进电机的位置确定方法中，将霍尔传感器安装在步进电机上，磁铁安装在与步进电机旋转轨迹相对的固定位置，当步进电机带动霍尔传感器运行时，若霍尔传感器感应到磁信号，则说明步进电机旋转至固定位置，然而，霍尔传感器经过磁铁时存在很大的有效感应区域，并不是一个精准的点，即霍尔传感器在未运行至与磁铁相对的位置时就可以感应到磁信号，此时，若将感应到磁信号的位置确定为固定位置，则会出现步进电机的位置确定结果存在误差的问题，不能够实现步进电机旋转角度每一步步进要求小于1度，达到高精度的角位移，且成本较高。

实用新型内容

针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种步进电机角度控制装置，通过自带编码器的步进电机和电磁感应式接近开关组成的步进电机闭环控制系统，能够在降低产品成本的同时达到高精度的角位移。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种步进电机角度控制装置，包括上防尘罩，所述上防尘罩内罩设有主控板，所述主控板的一侧设有步进电机驱动板，所述步进电机驱动板上设有磁电编码器，步进电机定子中心设有步进电机转子轴，所述磁电编码器同轴连接所述步进电机转子轴，所述步进电机转子轴的一侧嵌设有磁感应式接近开关，所述磁感应式接近开关一端设有接近开关感应金属片，所述步进电机定子及所述步进电机转子轴设置在下防尘罩内，所述下防尘罩内还设有激光雷达，所述主控板电连接主电源。

进一步地，所述上防尘罩呈圆柱体且一端为广口。

进一步地，所述主控板电连接所述步进电机驱动板和所述磁感应式接近开关。

进一步地，所述磁电编码器包括编码器转子和编码器定子，所述转子包含磁钢和磁钢轴套，所述磁钢轴套与所述步进电机转子轴套接。

进一步地，所述激光雷达通过串口通信连接所述主控板。

进一步地，所述主电源输出电压为12V。

本实用新型的有益效果：鉴于上述现有技术中存在的技术不足，本申请将步进电机的定子设置在设备上部且自带磁电编码器，通过磁电编码器的步进电机和电磁感应式接近开关组成的步进电机闭环控制系统，步进电机在控制信号的作用下，从电磁感应式接近开关处开始顺势针水平旋转，每一步为0.75度，实现激光雷达进行360度竖直方向扫描，扫描完成后，转回180度，关闭激光雷达，此时步进电机逆时针回到电磁感应式接近开关的零位，完成对被测物体的24小时实时监测，其上的磁电编码器记录了实际转动的角度，如有丢步，通知MCU发指令给步进电机进行及时的校正。

其中，磁电编码器是一种新型的角度或者位移测量装置，其原理是采用磁阻或元件对变化的磁性材料的角度或者位移值进行测量，磁性材料角度或者位移的变化会引起一定电阻或者电压的变化，通过单片机处理后输出脉冲信号或者模拟量信号，达到测量的目的；