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伺服电机和步进电机运动控制器的区别

发布时间：2023-11-23 14:58:51 来源：博亿堂娱乐官方网站

在流场测控中，除了需要气动探针等“受感部”试验器材用于接触气流，还需要有运动控制器、电动位移机构等辅助设备器材，用于控制受感部器材在指定的轨道和方向上移动，收集流场中气流的温度、压力、流速等数据。可以说，辅助器材的性能、质量，会必然的联系到试验能否顺利、高效地进行。

运动控制器种类多样，按照使用动力源的不同，可大致分为电机运动控制器、气液运动控制器、热机运动控制器等类型，其中电机运动控制器应用场景范围最广，占九成以上。电机运动控制器又可大致分为步进电机运动控制器及伺服电机运动控制器两种，那么它们的区别又在哪里呢？

首先，它们控制精度上不同。步进电机运动控制器有电机驱动电路，通过脉冲信号来

传递控制信号，它均匀地发出脉冲信号，每个脉冲对应一个步距角，进入驱动器后脉冲信号转换成强电流信号，驱动电机转动对应的角度，但是控制精度有限。伺服电机运动控制器有电机整流电路，驱动器不仅发出信号，还会接收到反馈信号，并与自身发出的脉冲信号作比较，因此能实现高精度的定位，能应用于对位置精度要求比较高的试验场景。

其次，它们在过载能力上不同。伺服电机运动控制器的最大转距为定额转距的两倍以上，在速度过载能力上也很优越；因此，伺服电机运动控制器能适应比步进电机运动控制器更多的试验环境。

最后，它们在加速性能上不同。步进电机运动控制器从静止状态加速到工作转速，所需时间约为300 ms，而伺服电机运动控制器所需的时间仅为2-3ms。因此，后者能应用于需要快速启停的控制场景。大连温特纳科技有限公司自主研发的4轴伺服/步进电机运动控制器，能够完全满足客户对于上述不一样运动控制器的需求，客户能依照自己实际的测试精度需求和测试环境需求，来选择比较适合自己的产品。

一、实验目的和要求了解步进电机的工作原理，学习用单片机的步进电机控制管理系统的硬件设计方法，掌握定时器和中断系统的应用，熟悉单片机应用系统的设计与调试方法。二、实验设备单片机测控实验系统步进电机控制实验模块 Keil开发环境 STC-ISP程序下载工具三、实验内容编制MCS-51程序使步进电机依规定的转速和方向进行旋转，并将已转动的步数显示在数码管上。步进电机的转速分为两档，当按下S1开关时，加速旋转，速度从10转/分加速到60转/分。当松开开关时，减速旋转，速度恢复为10转/分。当按下S2开关时，按照逆时针旋转；当松开时，按照顺时针旋转。本程序要求使用定时器中断来实现，不准

步进电机可以在一定程度上完成角度和位置控制的基础是参考零位；所有转角都是以该零位为参考进行的，因此步进电机在任何控制之前一定要进行零位标定。零位标定的方法很多，主要有： 1、直接归零法。该方法在零位处安装一个停止挡块，然后令步进电机向零位方向驱动足够大的角度，当步进电机回到零位时，被挡块挡住，电机停止位置即零位。这种归零方法简单，但是在电机被挡块挡住时，仍会驱动电机执行归零动作，因此不仅会对步进电机和传动机构造成了严重的伤害，还会产生剧烈的抖动和较大的噪声。 2、传感器法。该方法在零位处安装霍尔开关、光电二极管等位置传感器，当步进电机回到零位时，传感器给出检测信号，控制电路检测到该信号时，令电机停在零点位置。这种归零方

一谈到运动控制，大家第一时间就会想起伺服电机。实际上，伺服电机的家族也是分为多个血统的，你又有没想到呢？伺服电机（servo motor ）是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置。“伺服”一词源于希腊语“奴隶”的意思，“伺服电机”能够理解为绝对服从控制信号指挥的电机：在控制信号发出之前，转子静止不动；当控制信号发出时，转子立即转动；当控制信号消失时，转子能即时停转。因此伺服电机指的是随时跟随命令进行动作的一种电机，是以其工作性质命名的，概念上和“直流电机”“异步电机”“同步电机”这些常见以电机驱动方式来分类的方式不一样，注意别混肴。伺服电机可使控制速度，位置精度非常

TMC2240 是一款智能高性能步进电机驱动器 IC，具有串行通信接口（SPI、UART）和广泛的诊断功能。它结合了业界最先进的步进电机驱动器，该驱动器基于 256 步内置分度器和两个完全集成的 36V、3.0AMAX H 桥以及非耗散集成电流感应 (ICS)。 TMC2240 有着非常丰富的诊断和保护功能，例如短路保护/OCP、热关断、欠压锁定。在热关断和欠压锁定事件期间，驱动器被禁用。此外，TMC2240 还提供测量驱动器温度、估计电机温度和测量一个外部模拟输入的功能。 TMC2240ATJ+与TMC2240AUU+参数及应用是一样的，唯独封装不同。TMC2240AUU+的封装为TSSOP38 (9.7×4.4)。附带

驱动器IC概述 /

直线电机的优缺点直线电机作为一种特殊的电动机，具有以下的优缺点：优点：直线电机可以直接将电能转化为机械运动，因此转换效率高，可提供高功率输出。直线电机运动方向单一，运动速度快且稳定，具有高精度的定位和高速的响应能力。直线电机结构相对比较简单、体积小、质量轻，易于集成和安装，同时具有较长的常规使用的寿命和低维护成本。直线电机没有物理运动部件，避免了传统机械运动部件的摩擦损失和噪音。直线电机能自行运动，不需要外部驱动力，因此具有可靠性高的特点。缺点：直线电机的结构设计复杂，生产所带来的成本较高，价格相对较贵。直线电机在高负载和高速运动时易产生热量，有必要进行散热，否则会降低电机效率和寿

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控制设计 /

近年来，随着自动化生产需求的加速释放，全球人口红利的日渐式微，制造业的转型升级迫在眉睫。为推动“制造大国”向“制造强国”转变，我国特别制定了“中国制造2025”战略计划，通过创新驱动力的不断强化，以推动智能制造领域发展的自动化、信息化升级。其中，工业机器人作为自动化发展的核心装备和硬件基础，受到了国家的长期关注与重视。中国工业机器人发展提速从2010年开始，在政策和市场的双重利好下，中国工业机器人市场就迎来了迅猛发展，不仅市场规模一直增长，市场销量同步扩张，而且市场增速和发展形态趋势都十分强劲给力。据R数据统计显示，2017年中国工业机器人销量达到13.8万台，同比增长超过30%。目前，我国已经连续

步进电机（stepping motor）是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机。每输入一个脉冲信号，转子就转动一个角度或前进一步，其输出的角位移或线位移与输入的脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比。因此，步进电动机又称脉冲电动机。步进电机的类型：永磁式、反应式、混合式。永磁式：步距角大（缺点）反应式：扭力小（缺点）混合式：综合了以上两种的优点，步距角小，扭力大。总而言之，我们仍旧是要根据真实的情况的需要来做出合理的选择，比如说永磁式加了减速比之后，精度我觉得也还是可以的。永磁式步进电机规格承认书立参数：型号：24BYJ28 24 指的是电机最大外径24mm。 “B”指的是步进式电机。 “Y”指的是永磁式电

参数介绍 /

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