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[硬件] 步進細分和步距角,隨風,ttys,湖湖,等各位大師請進

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木別墅
發表于 2021-1-27 13:07:18 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
本帖最后由 akun924 于 2021-1-27 13:12 編輯

          之前我們在帖子里討論過步進電機細分到底能不能提高精度 http://www.i9vadore.com/thread-957753-1-1.html
          以我從工作中聽到的結論是不能提高精度,湖湖大師認為會,隨風大師上機實際測量也認為會ttys也認為會,剛好驚天有空我就用步進電機和一圈1000個脈沖的編碼器做了一套測試平臺,開本帖的目的就是抱著實事求是的態度來解開這個話題,讓以后遇到這個一問的人不用再人云所云。測試的平臺如圖所示,因為負載很小所以此處使用的彈簧聯軸器,不會影響測試結果

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測試平臺1.jpg

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測試平臺2.jpg
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木沙發
 樓主| 發表于 2021-1-27 13:16:33 | 只看該作者
首先我的脈沖發生設備不用細分步進驅動器也不使用細分,就是200個脈沖電機走一圈,以100赫茲的速度發出1000個脈沖,步進電機會旋轉5圈,實際上脈沖發生設備接收編碼器5000個返回脈沖,說明編碼器也剛好旋轉了5圈。不使用細分時候噪音和振動非常感人。

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驅動器無細分.jpg

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驅動器無細分2.jpg

無細分發出接收脈沖.jpg (63.63 KB, 下載次數: 2)

無細分發出接收脈沖.jpg
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木板凳
發表于 2021-1-27 13:17:21 來自手機 | 只看該作者
步進細分大可以減少轉動角度,傳動后精度除了和細分有關,和聯軸器和絲杠和導軌本身和床身剛性精度也有關系。估計到0.03mm以下就沒比較性了。個人估計0.03就是關口。吃瓜群眾路過看看結果。
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木地板
 樓主| 發表于 2021-1-27 13:25:26 | 只看該作者
2-1,現在把驅動器設置成4細分,實際以100赫茲的速度發送4000個脈沖,那么步進電機應該旋轉5圈,編碼器應該還是返回5000個脈沖,實際上編碼器真的返回5000個個脈沖。

四細分數據1.jpg (63.44 KB, 下載次數: 2)

四細分數據1.jpg

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四細分1.jpg

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四細分2.jpg
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木龍骨
發表于 2021-1-27 14:04:56 | 只看該作者
以我從工作中聽到的結論是不能提高精度-----那么到底是能,還是不能?

反正我感覺是能,否則要它細分干嘛去。
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6
發表于 2021-1-27 14:14:52 | 只看該作者
akun924 發表于 2021-1-27 05:25
2-1,現在把驅動器設置成4細分,實際以100赫茲的速度發送4000個脈沖,那么步進電機應該旋轉5圈,編碼器應該 ...

支持樓主的試驗,我覺得可以增加一個試驗
以往大家爭論的內容主要是細分之后的步距不準的問題,你用的編碼器是1000脈沖的,可以解析4000的脈沖分量,把步進驅動器的細分配置為4000左右,看下是否每個驅動器的輸出脈沖都可以對應編碼器的讀數+1
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7
 樓主| 發表于 2021-1-27 14:16:59 | 只看該作者
隨風666 發表于 2021-1-27 14:04
以我從工作中聽到的結論是不能提高精度-----那么到底是能,還是不能?

反正我感覺是能,否則 ...

不急我在測試,測著測著把自己繞糊涂了,主要是步進電機要計算對應的細分和步數,編碼器轉一圈固定1000個脈沖,這個轉換關系把握繞進去了,理下思路繼續
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8
 樓主| 發表于 2021-1-27 14:19:22 | 只看該作者
fobyellow 發表于 2021-1-27 14:14
支持樓主的試驗,我覺得可以增加一個試驗
以往大家爭論的內容主要是細分之后的步距不準的問題,你用的編 ...

我手頭沒有很好地驅動器,只能細分1  2   4    8    16你說的4000脈沖轉一圈的那就應該是對應20細分
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9
發表于 2021-1-27 14:27:10 | 只看該作者
fobyellow 發表于 2021-1-27 06:14
支持樓主的試驗,我覺得可以增加一個試驗
以往大家爭論的內容主要是細分之后的步距不準的問題,你用的編 ...

我以前用過空載的滑臺,絲杠1405-C5,PARKER的驅動器配置成5000脈沖/圈,然后用千分表檢測每個脈沖對應的移動距離,和1um的理論值大差不差,每步的可能在+-3um的范圍內吧
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10
 樓主| 發表于 2021-1-27 14:31:55 | 只看該作者
2-2,上面兩個測試基本證實步進電機取200的整數倍脈沖轉動時候基本很準確,現在這次測試我就測試步進電機4細分時候能不能提高精度,假設四細分能提高4倍的精度,那么電機轉一圈就會被分為邏輯800步,那么每一步理論上應該是0.45度,比原來的1.8度提高了4倍精度,現在讓脈沖發生設備發出807個脈沖實際上會轉動1圈加3.15度,理論上應該會收到1008.75個返回脈沖脈沖(面對這種測試時候編碼器分辨率有點不夠),經過三次測試,實際一次收到了1009個返回脈沖,兩次收到1008個脈沖,本次測試太草率,沒考慮到編碼器的分辨率問題,本次測試說明細分確實能提高精度,但是是不是按照4倍來提高無法考證,主要是遇到1008.75這個小數,已經超出編碼器的能力,我理下思路在盡量高個發出的脈沖數不要出現小數。

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四細分數據2-1.jpg

四細分數據2-2.jpg (71.33 KB, 下載次數: 2)

四細分數據2-2.jpg
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11
發表于 2021-1-27 15:13:43 來自手機 | 只看該作者
肯定是能的,問題是你輸出精度都大于機械部分固有精度了,高細分只能增加系統計算負擔,老點的比如130維宏卡就用不了。個人認為幾千塊錢的機器8細粉足夠了。
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12
 樓主| 發表于 2021-1-27 15:26:22 來自手機 | 只看該作者
剛剛又測試十幾次,測試結果可以確定細分確實能提高步進電機的精度,顛覆了我一直以來的認知,我以前的觀點確實是錯誤的,之前如果有人被我誤導我表示歉意。至于細分到底你能提高多少精度我現在1000線的編碼器已經無法測試,以后有條件我會繼續測試。
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13
發表于 2021-1-27 15:31:22 來自手機 | 只看該作者
akun924 發表于 2021-01-27 15:26
剛剛又測試十幾次,測試結果可以確定細分確實能提高步進電機的精度,顛覆了我一直以來的認知,我以前的觀點確實是錯誤的,之前如果有人被我誤導我表示歉意。至于細分到底你能提高多少精度我現在1000線的編碼器已經無法測試,以后有條件我會繼續測試。

我有5000編碼器的機器倒是沒那樣試過
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發表于 2021-1-27 15:40:25 來自手機 | 只看該作者
akun924 發表于 2021-01-27 15:26
剛剛又測試十幾次,測試結果可以確定細分確實能提高步進電機的精度,顛覆了我一直以來的認知,我以前的觀點確實是錯誤的,之前如果有人被我誤導我表示歉意。至于細分到底你能提高多少精度我現在1000線的編碼器已經無法測試,以后有條件我會繼續測試。

全新1000線和5000線閉環一套下來百來塊錢價差廠家到5000線就改名成混合伺服簡易伺服啥的
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15
發表于 2021-1-27 15:41:29 來自手機 | 只看該作者
以常用螺距5毫米,常規步進驅動8細分來推算,一個脈沖推動拖板行進5÷(200×8)=0.003125毫米=0.3125絲,這個0.3125絲與普通絲杠間隙及支座等形變比起來不算大,所以這一個半個脈沖不影響整體精度。
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