基于图像处理的PCB自动检测系统的设计与研究（一）

来的几分之一至几百分之一，从而提高步进电机的分辨率。以两相步进电机为例，若电机的齿数为50,运行拍数是单四拍方式时，则步距角为θ=360度(50*4)=1.8度(俗称整步)，八拍运行时步距角为θ=360度/(50*8)=0.9度(俗称半步0.八拍和四拍方式相比，步距角θn减小了一倍，实现了步距角的二细分。

在拍数一定的情况下，齿数越多，步距角就越小，但由于受制作工艺的限制齿数不能做得很多，因此步进电机的步距角就不可能很小。改变步进电机的拍数也可以改变步距角，拍数是指完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态，或指电机转过一个齿距角所需脉冲数。当步进电机的相数确定时，拍数也就确定。通过增加步进电机的齿数和相数来减小步距角，步距角减小的度数非常有限，很难满足生产的要求。

步进电机细分驱动最常用的方法是电流矢量恒幅均匀旋转法。电流矢量恒幅均匀旋转法能够使细分后的步距角均匀，输出力矩恒定。具体方法是使m相绕组分别通以相位差为2π/m而幅值大小相等的正弦电流，则电流合成矢量或磁场矢量就会在空间上作旋转运动，且合成矢量的幅值保持不变。如给四相混合式步进电机的四相绕组分别通以相位相差π/2,幅值相等的正弦波电流，则合成的电流矢量如图所示。

为了尽可能得到圆形的合成磁场，使步距角变化均匀，各相绕组电流参考信号采用阶梯状正弦波形较为理想。以四相步进电机8细分为例，在每一相中插入7个稳定的中间状态，细分后各相电流是以1/4的步距上升或下降，则原来一步所转过的角度将由8步完成，即可实现步距角的8细分。

细分数越多，电流变化越小，从而大大减少了电机的振荡和噪音。采用阶梯状正弦波对电流进行细分时，阶梯越多(即细分数越多)，波形就越接近正弦波，通入的阶梯电流就越小，步距角也就越小。从而大大减少了步进电机运行时的丢步率，降低了步进电机运行时的噪音和颤动，也使步进电机运行更加稳定，更易于控制。