步进电机的细分控制

步进电机细分驱动技术是七十年代中期发展起来的一种可以显著改善步进电机综合使用性能的驱动控制技术。它是通过控制各相绕组中的电流，使它们按一定的规律上升或下降，即在零电流到最大电流之间形成多个稳定的中间电流状态，相应的合成磁场矢量的方向也将存在多个稳定的中间状态，且按细分步距旋转。其中合成磁场矢量的幅值决定了步进电机旋转力矩的大小，合成磁场矢量的方向决定了细分后步距角的大小。细分驱动技术进一步提高了步进电机转角精度和运行平稳性。

国内步进电机细分驱动技术在九十年代中期得到了较大发展，主要应用在工业、航天、机器人、精密测量等领域，如数控机床、跟踪卫星用光电经纬仪中采用了步进电机细分驱动技术，大大提高了控制与测量精度。

对于细分，大家可以这么理解，我们的步进电机有一个重要的参数叫做步距角，什么是步距角呢，简单点说就是我们的步进电机每一个脉冲所走的角度，我这个电机的步距角是1.8度，所以走一圈是需要200个脉冲的，当然大家肯定都知道，一圈是360度哈，这就是步距角的作用。

那么细分又是干什么的呢，细分的意思就是设置这个步进驱动器控制电机走一圈所需的脉冲数，我是这么理解的哈，我们看下这个上面的表格，第一个框是细分倍数，第二个框是我们的脉冲数，第三个框是需要设定的拨码开关。

拨码开关实际上就是选择开关，我们选择了多少细分倍数，就去设定这个拨码开关，总共有六个拨码开关，前面的S1，S2，S3，是细分倍数的设置，后边的S4，S5，S6是电机电流的设置。

比如我们让这个步进电机，接收到800个脉冲的时候才走一圈，我们就选择800/200=4，选择4的细分倍数，然后我们就能查到，4倍，就是800个脉冲，然后就选择我们的拨码开关，OFF，ON，OFF，就是把S1拨到OFF，S2拨到ON，S3拨到OFF，而我这个电机是42电机，电流为1.5A，查表得到拨码开关位置为，S4拨到ON，S5拨到ON，S6拨到OFF。

步进电机的运行性能与它的步进驱动器有密切的联系，可以通过驱动技术的改进来克服步进电机的缺点。相对于其他的驱动方式，细分驱动方式不仅可以减小步进电机的步距角，提高分辨率，而且可以减少或消除低频振动，使电机运行更加平稳均匀。

总体来说，细分驱动的控制效果最好。因为常用低端步进电机伺服系统没有编码器反馈，所以随着电机速度的升高其内部控制电流相应减小，从而造成丢步现象。所以在速度和精度要求不高的领域，其应用非常广泛细分驱动精度高，细分是驱动器将上级装置发出的每个脉冲按驱动器设定的细分系数分成系数个脉冲输出，比喻步进电机每转一圈为200个脉冲，如果步进电机驱动器细分为32，那么步进电机驱动器需要输出6400个脉冲步进电机才转一圈。通常细分有2、4、8、16、32、62、128、256、512.。..

在国外，对于步进系统，主要采用二相混合式步进电机及相应的细分驱动器。但在国内，广大用户对“细分”还不是特别了解，有的只是认为，细分是为了提高精度，其实不然，细分主要是改善电机的运行性能。

现说明如下：

步进电机的细分控制是由驱动器精确控制步进电机的相电流来实现的，以二相电机为例，假如电机的额定相电流为3A，如果使用常规驱动器（如常用的恒流斩波方式）驱动该电机，电机每运行一步，其绕组内的电流将从0突变为3A或从3A突变到0，相电流的巨大变化，必然会引起电机运行的振动和噪音。

如果使用细分驱动器，在10细分的状态下驱动该电机，电机每运行一微步，其绕组内的电流变化只有0.3A而不是3A，且电流是以正弦曲线规律变化，这样就大大的改善了电机的振动和噪音，因此，在性能上的优点才是细分的真正优点。由于细分驱动器要精确控制电机的相电流，所以对步进电机驱动器要有相当高的技术要求和工艺要求，成本亦会较高。

注意，国内有一些驱动器采用“平滑”来取代细分，有的亦称为细分，但这不是真正的细分，望广大用户一定要分清两者的本质不同：

1.“平滑”并不精确控制电机的相电流，只是把电流的变化率变缓一些，所以“平滑”并不产生微步，而细分的微步是可以用来精确定位的。

2.电机的相电流被平滑后，会引起电机力矩的下降，而细分控制不但不会引起电机力矩的下降，相反，力矩会有所增加。