一种滑动取电装置监控摄像机的步进电机控制系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种滑动取电装置监控摄像机的步进电机控制系统，所述的微控制器与细分电流驱动器连接，所述的细分电流驱动器由环形分配器、D/A转换电路、恒频脉宽调制电路、运算放大器、驱动电路和绕组电流检测电路组成，所述的环形分配器分别与D/A转换电路和恒频脉宽调制电路连接，所述的D/A转换电路与运算放大器连接，所述的运算放大器与恒频脉宽调制电路连接，所述的恒频脉宽调制电路与驱动电路连接，所述的驱动电路与步进电机连接，所述的步进电机与绕组电流检测电路连接，所述的绕组电流检测电路与恒频脉宽调制电路连接。本实用新型专利技术结构简单，可以准确、平稳地实现滑动取电装置监控摄像机的位置调节。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于步进电机控制
，具体涉及一种滑动取电装置监控摄像机的步进电机控制系统。
技术介绍
滑动取电装置监控摄像机是实现列车滑动取电装置状态监测的前端设备，准确、平稳地位置调节是保证监控质量的前提。滑动取电装置摄像头的位置调节又包括水平位置调节和俯仰位置调节，这些均离不开步进电机的驱动。步进电机转子惯量低、定位精度高、无累积误差，且成本低廉、控制简单；广泛用于工业控制领域。传统步进电机控制采用单电压控制/高低电压控制。单电压控制/高低电压控制的步进电机运转噪声大，仅适用于小功率步进电机的低速控制。细分电流控制的出现，大大消除了低频振荡，提高输出转矩，且使分辨率和准确度增加。为了保证滑动取电装置监控摄像机准确、平稳的位置调节，现有的大多采用价格昂贵且结构复杂的伺服电机进行控制。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种滑动取电装置监控摄像机的步进电机控制系统，其结构简单，可以准确、平稳地实现滑动取电装置监控摄像机的位置调节。为实现上述技术目的，本技术采取的技术方案为：一种滑动取电装置监控摄像机的步进电机控制系统，其中：包括微控制器、细分电流驱动器和步进电机，所述的微控制器与细分电流驱动器连接，所述的细分电流驱动器由环形分配器、D/A转换电路、恒频脉宽调制电路、运算放大器、驱动电路和绕组电流检测电路组成，所述的环形分配器分别与D/A转换电路和恒频脉宽调制电路连接，所述的D/A转换电路与运算放大器连接，所述的运算放大器与恒频脉宽调制电路连接，所述的恒频脉宽调制电路与驱动电路连接，所述的驱动电路与步进电机连接，所述的步进电机与绕组电流检测电路连接，所述的绕组电流检测电路与恒频脉宽调制电路连接。为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：上述的环形分配器中设有倍频模块。上述的D/A转换电路中安装有DAC0808芯片。上述的驱动电路采用光电隔离型作为MOSFET的隔离和驱动。从微控制器输入的脉冲、方向等信号送给环形分配器。这里，信号经过判断处理，输出相应的细分控制数据至D/A转换器，D/A转换器根据电流设定值，输出模拟阶梯电压VA作为参考电压信号；同时输出环分信号作为相控信号。经信号放大与处理送入驱动电路。信号处理实现信号的某些转换、合成功能，可以产生斩波、抑制等特殊功能的信号。同时可以根据需要设置过电流保护、过热保护、过压保护、欠压保护电路等对驱动器检测保护。本技术结构简单，通过细分电流的控制，大大消除了低频振荡，提高输出转矩，且使分辨率和准确度增加；准确、平稳地实现滑动取电装置监控摄像机的位置调节。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术细分电流驱动器的结构示意图；图3是本技术恒频脉宽调制电路的电路图；图4是本技术驱动电路的电路图。其中的附图标记为：微控制器1、细分电流驱动器2、环形分配器21、D/A转换电路22、恒频脉宽调制电路23、运算放大器24、驱动电路25、绕组电流检测电路26、步进电机3。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作出进一步说明：一种滑动取电装置监控摄像机的步进电机控制系统，其中：包括微控制器1、细分电流驱动器2和步进电机3，所述的微控制器1与细分电流驱动器2连接，所述的细分电流驱动器2由环形分配器21、D/A转换电路22、恒频脉宽调制电路23、运算放大器24、驱动电路25和绕组电流检测电路26组成，所述的环形分配器21分别与D/A转换电路22和恒频脉宽调制电路23连接，所述的D/A转换电路22与运算放大器24连接，所述的运算放大器24与恒频脉宽调制电路23连接，所述的恒频脉宽调制电路23与驱动电路25连接，所述的驱动电路25与步进电机3连接，所述的步进电机3与绕组电流检测电路26连接，所述的绕组电流检测电路26与恒频脉宽调制电路23连接。实施例中，环形分配器21中设有倍频模块。实施例中，D/A转换电路22中安装有DAC0808芯片。实施例中，驱动电路25采用光电隔离型作为MOSFET的隔离和驱动。利用恒频脉宽细分驱动电路方案，阶梯波采用可变细分控制原理，而在恒流阶段可采用恒频脉宽调制，使其功率场效应管工作在开关状态。脉冲发生器方波用于恒频脉宽调制；D/A输出阶梯电压VA；U23A用于阶梯电压VA和绕组检测电压进行比较；D触发器用于恒频脉宽调制和阶梯控制的合成。斩波调制信号的产生。由U19及周边元件组成脉冲发生器。为避免产生电磁噪声，脉冲频率取较高，其中脉冲周期由R85、R59、C10决定。然后将此脉冲供给步进电机各相驱动电路作为斩波调制信号，使步进电机各相斩波同步。这样一方面不会产生电磁噪声，另一方面也可避免由于步进电机各相斩波不同步而产生的差拍噪声，同时整个电路也变得简单。通过外部电路加以解决，在栅源之间串联一电阻，可以增大充电时间常数，增长上升时间，同时也使下降时间延长，提高了功率MOS器件Q16的耐压和抗干扰能力。下侧低端场效应管驱动，在信号控制下，对导通相，低端功率场效应管的要求是应在整个周期T中均应导通。电路具有：频响应大大提高、输出转距均匀、共振现象减弱这种驱动属于恒电流驱动，特性比恒电压方式好。以上仅是本技术的优选实施方式，本技术的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本技术思路下的技术方案均属于本技术的保护范围。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理前提下的若干改进和润饰，应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滑动取电装置监控摄像机的步进电机控制系统，其特征在于：包括微控制器(1)、细分电流驱动器(2)和步进电机(3)，所述的微控制器(1)与细分电流驱动器(2)连接，所述的细分电流驱动器(2)由环形分配器(21)、D/A转换电路(22)、恒频脉宽调制电路(23)、运算放大器(24)、驱动电路(25)和绕组电流检测电路(26)组成，所述的环形分配器(21)分别与D/A转换电路(22)和恒频脉宽调制电路(23)连接，所述的D/A转换电路(22)与运算放大器(24)连接，所述的运算放大器(24)与恒频脉宽调制电路(23)连接，所述的恒频脉宽调制电路(23)与驱动电路(25)连接，所述的驱动电路(25)与步进电机(3)连接，所述的步进电机(3)与绕组电流检测电路(26)连接，所述的绕组电流检测电路(26)与恒频脉宽调制电路(23)连接。

【技术特征摘要】
1.一种滑动取电装置监控摄像机的步进电机控制系统，其特征在于：包括微控制器(1)、细分电流驱动器(2)和步进电机(3)，所述的微控制器(1)与细分电流驱动器(2)连接，所述的细分电流驱动器(2)由环形分配器(21)、D/A转换电路(22)、恒频脉宽调制电路(23)、运算放大器(24)、驱动电路(25)和绕组电流检测电路(26)组成，所述的环形分配器(21)分别与D/A转换电路(22)和恒频脉宽调制电路(23)连接，所述的D/A转换电路(22)与运算放大器(24)连接，所述的运算放大器(24)与恒频脉宽调制电路(23)连接，所述的恒频脉宽调制电路(23)与驱动电路(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：卜巩岸，白明，刘玉铭，于濂，石燕志，叶巍，李晓，董杰，李小龙，张利，金丽娜，王皓，
申请(专利权)人：致生联发信息技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11