[其他]机电执行机构

说明书

本发明涉及一种机电执行机构，特别是涉及一种电动机与用以控制电动机本身运行的控制和驱动电路的组合。

图1表示一个包括步进电机1（电动机的一个实例）及其驱动电路2的装置。驱动电路2包括用于接通或切断至步进电机1的定子绕组的电流的诸功率晶体管。定时控制电路3以诸定时控制信号提供给驱动电路2，以控制步进电机运行的各时限。控制器4是由微处理机（CPU）或类似的器件组成，而以诸控制信号提供给定时控制电路3。驱动电流是通过输出线5流向步进电机1。同样，备有驱动信号线6和控制信号线7。V_P和E_P表示驱动电路2的电源和地线。V_L和E_L表示定时控制电路3的电源和地线。

控制器4提供一特定方式指令转动方向即正向或反向的控制信号，和激励方式即单相、两相或单/两相的控制信号，以及动作步数的控制信号，遵循一特定的程序以控制定时控制电路3。定时控制电路3响应着该指令，根据预先编制的驱动程序，决定待激励的相、驱动时间和过驱动时间。定时控制电路3继续向驱动电路2提供诸驱动信号6，直至所指令的步数的动作完成为止。提供一个恒流反馈以控制诸驱动信号6的通/断，来维持馈至步进电机的电流恒定。驱动电路2响应着诸驱动信号6，而将设置在里面的诸功率晶体管接通和切断，以接通和切断至步进电机1的各相的诸驱动电流。当采用一过驱动电路时，电流基准转换到一个较大的值，从而产生一个较大的转矩。

步进电机1由到各相的诸驱动电流所产生的磁场和诸转子磁体的磁场的矢和相互作用产生诸转矩，而相应地旋转和停止。步进电机1由于被来自控制器4的诸控制信号所指令的步数而旋转。

在普通的装置中，控制器4、定时控制电路3和驱动电路2是安装在与步进电机1分开的板上。使用连接线或接线板，用以将上面安装诸电路的板上的驱动电流传导至步进电机1。

用于驱动电动机的先有技术装置具有下列的缺点：

（ⅰ）驱动电路等的板是设置在步进电机的外部，而在板和步进电机之间需要许多导线。这就妨碍减小尺寸和降低成本。

（ⅱ）板和步进电机之间的导线5，能产生干扰电磁波。

（ⅲ）当步进电机以高功率驱动时，在板上必须备有一用作热扩散的散热器。这也妨碍减小尺寸和降低成本。

（ⅳ）当必须驱动若干步进电机时，对于每个电动机就需要分开的导线。因此导线的总数就会很大。

本发明的一个目的是减少用于驱动一个电动机或几个电动机的导线数目。

本发明的另一个目的是减少干扰电磁波的辐射。

本发明的另外一个目的是提供一种具有热扩散比较容易的结构。

本发明的还有一个目的是能使尺寸减小和成本降低。

根据本发明的一个方面，所提供的一种机电执行机构包括

一个电动机，

一个与电动机整体安装的控制和驱动电路，所述控制和驱动电路包括一个串行-并行转换器，用以将串行数据形式的控制信号转换成并行数据形式，以及

用以响应于并行数据形式的控制信号产生一用于电动机的驱动电流或电压的装置。

根据本发明的另一个方面，提供一个用来自主控制器的指令用以访问多个机电执行机构的系统，其中各执行机构被连接至串行线，而其控制部分包括：一个串行数据接收机;一个处理机用以确定来自接收到的串行数据中的地址数据，是否该数据构成一个有待由此控制器执行的命令，以及如果它们不是，用以修改发送至另一个执行机构的串行数据。

在上述系统中，由接收机从串行线接收的数据，是由一处理机以固定的方式处理，而其结果与某一固定值进行比较。如果该结果与固定值相符，该数据被作为此执行机构的命令执行。如果该结果与固定值不符，处理过的数据被代入到被发送到另一个执行机构的串行数据中。

根据本发明的另外一个方面，提供一个用来自主控制器的指令用以访问多个机电执行机构的系统，其中各执行机构被连接至串行线，而其控制部分包括：一个地址寄存器，当执行机构被预置时，在其中一个公共的值被置位;以及一个接口控制器，当从串行线的串行数据中接收的地址与地址寄存器中的固定值符合时，将一个对执行机构特定的地址写入地址寄存器中，而且还将一个用于输出来改变的串行数据的旁路电路闭合，然后根据接收到的数据执行随后的处理。