第二章测控通道解析课件

1、 第二章 测控通道2.1模拟输入通道2.2模拟输出通道2.3开关量输入/输出通道2.4单元电路的级联设计2.1模拟输入通道2.1模拟输入通道2.1.1模拟输入通道的基本结构与组成类型2.1.2传感器的选用2.1.3信号调理电路的参数设计和选择2.1.4采集电路的参数设计和选择2.1.5模拟输入通道的误差分配2.1.1模拟输入通道的基本结构与组成类型一、模拟输入通道的基本组成 模拟输入通道是测控系统中被测对象与计算机之间的联系通道 一般说来，模拟输入通道应由传感器、信号调理电路、数据采集电路三部分组成 2.1.1模拟输入通道的基本结构与组成类型二、多路模拟输入通道的基本类型和结构按照系统中数据采

2、集电路是各路共用一个还是每路各用一个，多路（N路）模拟输入通道可分为集中采集式(简称集中式)和分散采集式(简称分布式)两大类型。2.1.1模拟输入通道的基本结构与组成类型1、集中采集式(集中式) 分时采集型同步采集型 组成结构图2-1-2(a)图2-1-2(b) 电路共同点N路传感器、调理电路共用一组采集电路（MUX、S/H、A/D） 电路不同点MUX前不接S/HMUX前接N个S/H相邻两路信号采集时偏(N为信号路数T为采样周期)MUX对N路信号依次采样，相邻两路采样时偏T/NN个采样/保持器同时采样，不存在采样时偏 适用场合不严格要求同步采集的场合严格要求同步采集的场合图2-1-2集中采集式

3、模拟输入通道典型结构a.分时采集b.同步采集2.1.1模拟输入通道的基本结构与组成类型2、分散采集式(分布式)集中采集式(集中式)分散采集式(分布式) 组成结构图2-1-2图2-1-3 电路共同点都由传感器、调理电路、采集电路三部分组成 电路不同点有MUX,N路共用一个S/H和A/D无MUX,N路各用一个S/H和A/D对A/D转换时间的要求长短 适用场合适用于信号路数N不太多或中、低速测试系统适用于信号路数N多或高速测试系统图2-1-3分散采集式模拟输入通道结构与集中式的差别2.1.2传感器的选用正确选用传感器的主要思路：首先要明确所设计的测试系统需要什么样的传感器；其次是要了解现有传感器厂家

4、有哪些可供选择的传感器，把同类产品的指标和价格进行对比，从中挑选合乎要求的性能价格比最高的传感器。2.1.2传感器的选用一、对传感器的主要技术要求范围（量程）：具有将被测量转换为后续电路可用电量的功能，转 换范围与被测量实际变化范围(变化幅度范围、变化频率范围)相一致。转换精度和速度：转换精度符合根据整个测试系统总精度要求分配给传感器的精度指标，(一般应优于系统精度的十倍左右)，转换速度符合整机要求。环境：能满足被测介质和使用环境的特殊要求，如耐高温、耐高压、防腐、抗振、防爆、抗电磁干扰、体积小、重量轻、不耗电或耗电少等等。能满足用户对可靠性和可维护性的要求2.1.2传感器的选用二、可优先选用

5、的传感器类型1.大信号输出传感器可省去小信号放大环节 将转换、放大电路与传感器做成一体，直接输出较大的电信号 电压型：05V，010V等 电流型：420mA，010mA等 省去了设计信号调理电路的麻烦图2-1-4 大信号输出传感器的使用大信号输出传感器的使用 2.1.2传感器的选用2.数字式传感器便于远距离传送 数字式传感器一般由频率敏感效应器件构成，也可以是由敏感参数R、L、C构成的振荡器，或模拟电压输入经V/F转换等 特点： 输出频率参量（脉冲） 测量精度高 抗干扰能力强 便于远程传送 信号调理简单图2-1-5频率及开关量输出传感器的使用2.1.2传感器的选用3.集成传感器：这种集成传感器

6、是将传感器与信号调理电路制成一体特点：简化结构、减小体积4.光纤传感器：这种传感器其信号拾取、变换、传输都是通过光导纤维实现的，避免了电路系统的电磁干扰。在较大型的系统中使用较多2.1.2传感器的选用题外话：与传感器课程的区别与联系传感器课程：原理、知识积累、开阔思路实际选用时：商品、作用、性价比如：应变片、电容、压电传感器与压力传感器2.1.3信号调理电路的参数设计和选择信号调理包括：小信号放大、滤波、零点校正、线性化处理、温度补偿、误差修正、量程切换、参数变换、抗干扰措施等前置放大器主放大器抗干扰滤波抗混叠滤波电容传感器运放式电路传感器图2-1-6 典型调理电路的组成框图典型信号调理电路组

7、成框图2.1.3信号调理电路的参数设计和选择2.1.3信号调理电路的参数设计和选择一、前置放大器1、电路的噪声 输出噪声电路在没有信号输入时，输出端输出一定幅度的波动电压。 输入噪声把电路输出端测得的噪声有效值VON折算到该电路的输入端即除以该电路的增益K，得到的电平值称为该电路的等效输入噪声。 等效输入噪声 2.1.3信号调理电路的参数设计和选择2、前置放大器的作用如果加在某电路输入端的信号幅度小到比该电路的等效输入噪声VIN还要低，那么这个信号就会被电路的噪声所“淹没”。为了不使小信号被电路噪声所淹没，就必须在该电路前面加一级放大器-“前置放大器”， 2.1.3信号调理电路的参数设计和选择

8、加入前置放大器后电路总输出噪声为总输出噪声折算到前置放大器输入端，即总的等效输入噪声为低噪声前置放大所起的作用2.1.3信号调理电路的参数设计和选择3、前置放大器参数的选择：（1）选用低噪声运放必须保证放大器本身的等效输入噪声比其后级电路的等效输入噪声低（2）放大器增益在保证不使A/D转换器发生溢出的前提下，前置放大器增益越大越好。由上式看见，K0越大，等效输入噪声越低。2.1.3信号调理电路的参数设计和选择【例21】前置放大器为什么要放在RC有源滤波器的前面？解：RC滤波器产生的电路噪声比较大。如果把放大器放在滤波器后面，滤波器的噪声将会被放大器放大，使电路输出信噪比降低。我们可以用图2-1

9、-8(a)、(b)两种情况进行对比来说明这一点。2.1.3信号调理电路的参数设计和选择图2-1-8两种调理电路的对比 二、滤波器的作用和参数选择隔直电容的作用使调理电路的零漂电压不会随被测信号一起送到采集电路。隔直电容C与电压跟随器输入电阻Ri形成的高通滤波器截止频率应很低，甚至不到1赫芝。高通滤波器滤除低频干扰，其截止频率应高于需要滤除的干扰频率。陷波器抑制交流电干扰。陷波频率应等于交流电干扰的频率50Hz。低通滤波器“去混淆”，即在采样前先滤除高频干扰，防止高频分量被采样而折迭到信号频段产生“混淆”。2.1.3信号调理电路的参数设计和选择图2-1-9调理电路与采集电路的连接低通滤波器“去混

10、淆”，即在采样前先滤除高频干扰，防止高频分量被采样而折迭到信号频段产生“混淆”。 （1）“混淆”产生的原因被采样频谱中含有高于折迭频率fs2的频率分量。 （2）“混淆”的危害被采样频谱中高于fs2的频率分量采样后会沿fs2折迭到(fs-fc)fs/2频段对信号形成干扰。 2.1.3信号调理电路的参数设计和选择图2-1-10 “混淆”的产生与消除（3）“混淆”的消除在采样之前先用一个低通滤波器把高于fs2的频率分量滤掉。该低通滤波器称为“去混淆滤波器” 2.1.3信号调理电路的参数设计和选择2.1.3信号调理电路的参数设计和选择 截止频率与采样周期的关系： (dB/倍频程) , （4）去混淆滤波

11、器的参数选择陡度S：去混淆巴特沃斯低通滤波器阶数最坏情况采样时的对称轴无用部分不用管混叠部分不能影响信号值该点的值应低于A/D的量化电平即对滤波器的幅频特性曲线提出要求【例23】已知某模拟输入通道采用的是12位二进制模数转换器、6阶去混淆巴特沃斯低通滤波器，被测信号最高频率为100Hz，试计算所需的去混淆巴特沃斯低通滤波器的截止频率和所需的采样周期。解：据公式(2-1-26)，6阶巴特沃斯低通滤波器的陡度为，据题知，二进制模数转换器m=12位，代入公式(2-1-24)或(2-1-27)计算得，截频系数C应取为5。据题知，代入公式(2-1-18)计算得，去混淆低通滤波器截止频率也应为100Hz。

12、将C=5、代入公式(2-1-17)计算得，采样周期TS应取为2ms。2.1.3信号调理电路的参数设计和选择2.1.4采集电路的参数设计和选择集中式采集电路方案的选择A/D转换器的选择要点采样保持器S/H的选择采集电路的工作时序和最高允许频率多路测量通道的串音问题主放大器的设置一、集中式采集电路方案的选择四种可供选择的方案2.1.4采集电路的参数设计和选择信号随时间变化信号随道间变化适用的集中式采集电路方案否否(a)直接相连否是(b)加程控增益放大器（PGA）是否(c)加采样保持其（S/H）是是(d)两样都加基本元件： MUX + + A/D转换二、A/D转换器的选择要点 1、A/D转换位数m的

13、确定 量化误差 确定位数的原则：小信号不淹没（分辨力）；大信号不溢出（量程）；量化误差应为系统误差的十分之一。 具体要求：2.1.4采集电路的参数设计和选择测量范围要求 测量精度要求 2、A/D转换速度的确定 一般概念： 慢速 积分型等 几毫秒几十毫秒 中速 逐次比较型（常用）几微秒100S 快速 电阻网络等 20100nSA/D转换的时间：2.1.4采集电路的参数设计和选择A/D转换器从转换结束到下一次再启动转换所需要的时间。 A/D转换器从启动转换到转换结束输出稳定的数字量所需要的时间 采样周期通道数与信号最高频率的关系对fmax大的高频(或高速)测试系统，应该采取以下措施：(1)减少通道

14、数N，最好采用分散采集方式，即N=1。(2)减少截频系数C，这应增大去混淆低通滤波器陡度。(3)选用转换时间tc短的A/D转换器芯片。(4)将由CPU读取数据改为直接存储器存取(DMA)技术，以大大缩短休止时间t0。2.1.4采集电路的参数设计和选择3、根据环境条件选择A/D转换芯片的一些环境参数4、根据计算机接口特征选择A/D转换器的输出状态。2.1.4采集电路的参数设计和选择三、采样保持器S/H的选择采样保持器的主要参数 捕捉时间tACS/H输出电压从原来的保持值过渡到跟踪输入信号Vi值(在确定的精度范围内)所需的时间 孔径时间tAPS/H从发出保持指令开始到模拟开关完全断开所经历的时间。

15、孔径抖动是指多次采样中孔径时间的最大变化量 建立时间ts从发出保持指令开始到S/H输出达到保持终值(在确定的精度范围内)所需时间2.1.4采集电路的参数设计和选择图2-1-14采样/保持器的主要性能参数 指令动作2、设置采样保持器的必要性（1）不设置采样保持器时，待转换信号允许的最高频率很低 ，由下式决定 2.1.4采集电路的参数设计和选择（2）设置采样保持器后，待转换信号允许的最高频率大大提高，由下式决定A/D转换时间通常为几十微秒S/H孔径时间通常为10纳秒四、采集电路的工作时序和最高允许频率分时采样多道数据采集系统及其工作时序 2.1.4采集电路的参数设计和选择通道选定前一次转换完成开始

16、采样采样结束ts秒转换采样脉冲保持时间tAC2.1.4采集电路的参数设计和选择系统允许的最小采样周期为： 系统允许的最高信号频率为每次转换的工作周期为： 五、多路测量通道的串音问题串音的概念：道间串音干扰串音产生的原因： 模拟开关的断开电阻不是无穷大 多路开关中存在寄生电容2.1.4采集电路的参数设计和选择2-1-16多路切换系统的等效电路减小串音干扰的措施：减小Ri,为此前级应采用电压跟随器；选用Ron极小、Roff极大的开关管；减少输出端并联的开关数N。若N=1，则VN=0选用寄生电容小的MUX。2.1.4采集电路的参数设计和选择六、主放大器的设置1、主放大器的作用将MUX输出的子样电压放

17、大到接近A/D满量程，使数字转换精度提高K倍。2、“主放大器”与“前置放大器”的区别2.1.4采集电路的参数设计和选择 前置放大器主放大器设置的位置在每路调理电路的前端，每路各用一个在采集电路的MUX之后，各路共用一个放大对象模拟电信号采样脉冲放大增益固定不变浮动可变3、主放大器增益K的确定既不能使A/D溢出，又要满足转换精度o的要求。 4、主放大器增益改变规则通常取取2的整数次幂 2.1.4采集电路的参数设计和选择设计模拟输入通道的步骤： 根据一般要求确定结构方案； 根据精度要求分配误差； 选择元器件 一、误差分配 在确定系统的结构方案之后，应根据系统的总精度要求，给各个环节分配误差，以便选

18、择元器件。通常传感器和信号放大电路所占的误差比例最大，其它各环节如采样/保持器和A/D转换器等误差，可以按选择元件精度的一般规则和具体情况而定。 选择元件精度的一般规则是：每一个元件的精度指标应该优于系统规定的某一最严格的性能指标的10倍左右。2.1.5模拟输入通道的误差分配与综合二、误差综合 初步选定各个元件之后，还要根据各个元件的技术特性和元件之间的相互关系核算实际误差，并且按绝对值和的形式或方和根形式综合各类误差，检查总误差是否满足给定的指标。如果不合格，应该分析误差，重新选择元件及进行误差的分析综合，直至达到要求。2.1.5模拟输入通道的误差分配与综合【例24】设计一个远距离测量室内温

19、度的输入通道即数据采集系统。已知满量程为100，共有8路信号，要求系统的总误差为1.0(即相对误差1%)，环境温度为2515，电源波动1%。试进行误差分配，选择合适的器件，构成满足精度要求的数据采集系统。解：系统的设计可按以下步骤进行。1.电路方案选择 鉴于温度的变化一般很缓慢，故可以选择多通道共享采样/保持器和A/D转换器的通道结构方案，其中传感器和调理电路即温度测量电路方案如图2-1-17所示。2.1.5模拟输入通道的误差分配与综合图2-1-17温度传感器及信号放大电路 2、温度测量电路的元器件选择温度传感器AD590K（由于是远距离测量，且测量范围不大，故选择电流输出型集成温度传感器）。

20、高精度集成稳压源AD580LH，提供2.5V基准电压，它与AD590K共用一个直流电源US(10V)。测量放大器AD522B2.1.5模拟输入通道的误差分配与综合3、温度测量电路的工作原理 AD590K的输出电流与绝对温度成正比（比例系数即灵敏度为1A/K），远传到电阻R1（K）上产生的电压Ut与摄氏温度t的关系式为： R2、R3、W1将AD580LH提供的2.5V基准电压分压形成偏移电压Ub。调整电位器W1使偏移电压Ub为273.2mV，则可使放大器AD522B的差动输入电压Ui与摄氏温度t成正比， AD522B差动放大倍数由第、脚间所接电阻RG（由2k和W2组成）决定 2.1.5模拟输入通

21、道的误差分配与综合图2-1-17温度传感器及信号放大电路 温度电流变换1A/KUs=10V0V基准电压273.2mV输出100*t4、误差分配由于传感器和信号放大电路是系统误差的主要部分，故将总误差的90%(即0.9的误差)分配至该部分。该部分的相对误差为0.9%，数据采集、转换部分和其它环节的相对误差为0.1%。5、误差估算（详见教材）2.1.5模拟输入通道的误差分配与综合2.2模拟输出通道2.2模拟输出通道 微机化测试系统的信号输出通道有：数字信号通道和模拟通道两种。模拟输出通道的作用：模拟显示 模拟记录 驱动控制机构模拟通道的基本组成： D/A 保持 放大 滤波主要内容： 基本理论， 基

22、本结构和特点； 模拟输出通道组成电路的选用。2.2模拟输出通道一、零阶保持与平滑滤波 从模拟信号转换成数字信号： “采样”“A/D” 从数字信号恢复出模拟信号： “D/A”“保持” “采样”将连续信号离散化。 “保持”将离散信号连续化：2.2.1模拟输出通道的基本原理图2-2-1（a）一阶保持 (b)零阶保持一阶保持不容易用电路实现 零阶保持容易用电路实现 图222 零阶保持的两种实现电路 1、零阶保持的实现电路 数字保持优于模拟保持，模拟保持成本较低图2-2-3零阶保持器的输出波形 2.2模拟输出通道2.2.1模拟输出通道的基本原理2、零阶保持的输出和响应图2-2-4零阶保持器的冲激响应和频

23、率响应 输入：单位冲击输出：单位矩形脉冲输出信号的频谱，即系统的频率响应 零阶保持器的单位脉冲响应我们知道：单位冲击信号的频谱是一条水平线，通过观察零阶保持器的单位脉冲响应不难发现，零阶保持器是一个滤波器。它完全抑制了fs=1/Ts 的频率成分，部分抑制了各次谐波成分2.2模拟输出通道2.2.1模拟输出通道的基本原理冲击脉冲序列的输出和频率响应 零阶保持器的输入可认为是冲击脉冲序列其输出信号的频谱为：基频各次谐波3、平滑滤波器 由于各次谐波的存在，零阶保持器的输出波形呈现阶梯状，为平滑其输出的形状，需要一个低通滤波器滤掉各次谐波频率，而保留基带频率。具有这种功能的低通滤波器称为平滑滤波器。 通

24、常，取平滑滤波器的截止频率等于信号的最高频率，且等于保持频率的四分之一。2.2模拟输出通道2.2.1模拟输出通道的基本原理零阶保持器频率响应和平滑滤波器的作用 2.2模拟输出通道2.2.1模拟输出通道的基本原理二、保持周期的确定1.保持周期的意义： 每次零阶保持的持续时间，即零阶保持器输出的阶梯波的台阶宽度 2.2模拟输出通道2.2.1模拟输出通道的基本原理一路保持时间为t0则m路的保持周期为m*t02.保持周期与采样周期的比例关系 模拟信号输出通道中设定的保持周期 模拟信号输入通道中设定的采样周期 （1）若取 ，则 经零阶保持和平滑滤波后恢复出来的模拟信号波形与输入通道中被采样的输入模拟信号

25、波形相同。 （2）若取 ，则 经零阶保持和平滑滤波后恢复出来的模拟信号波形与输入通道中被采样的输入模拟信号波形相似。2.2模拟输出通道2.2.1模拟输出通道的基本原理2.2模拟输出通道2.2.2模拟输出通道的基本结构2.2.2模拟输出通道的基本结构图226 模拟输出通道基本组成2.2模拟输出通道2.2.2模拟输出通道的基本结构一、数据分配分时转换结构D/A转换开始时间由寄存器控制特点： 每个通道配置一个输入寄存器和一个D/A转换器， 微机将数据Dij分时选通至第i路输入寄存器，第i路D/A立即对Dij进行数模转换。缺点： 各通道输出的模拟信号存在时间偏斜，因此不适合于要求多参量同步控制执行机构

26、的系统。2.2模拟输出通道2.2.2模拟输出通道的基本结构图2-2-8 数据保持同步转换结构 2.2模拟输出通道2.2.2模拟输出通道的基本结构二、数据保持同步转换结构2.2模拟输出通道2.2.2模拟输出通道的基本结构特点： 每个通道配置两个寄存器R1、R2和一个D/A转换器，微机将数据Dij分时选通至第i路寄存器R1，然后同时将各路数据Dij从R1传送到R2，各路D/A同时对Dij进行数模转换。优点： 各通道输出的模拟信号不存在时间偏斜，因此适合于要求多参量同步控制执行机构的系统。2.2模拟输出通道2.2.2模拟输出通道的基本结构特点： 各个通道共用一个寄存器和一个D/A转换器，各用一个S/

27、H。微机在输出第i路数据给D/A进行D/A转换的同时，也控制第i路S/H进行采样，其他路S/H都处于保持状态。 成本低、精度低三、模拟保持分时转换结构 图2-2-9 模拟保持分时转换结构2.2.3模拟输出通道组成电路的选用一、D/A转换器1、D/A位数的确定取决于输出模拟信号所需要的动态范围。 若要求输出通道不失真再现模拟输入信号，则一般取A/D的位数 若要求输出通道形成动态范围在20db左右的监视波形，则一般取5-7位 2.2模拟输出通道2.2.3模拟输出通道组成电路的选用2、主要结构特性和应用特性的选择数字输入特性：接收数码的码制、数据格式以及逻辑电平模拟输出特性。目前多数D/A转换器件均

28、属电流输出器件锁存特性及转换控制直接影响与CPU的接口设计参考源。最好使用内部带有低漂移精密参考电压源的D/A转换器2.2模拟输出通道2.2.3模拟输出通道组成电路的选用二、反多路开关和采样保持器反多路开关的作用： 把单路串行输出的D/A转换电压按道分离开来，变为多路并行输出的模拟电压 采样保持器的作用： 将D/A转换后子样电压保持一段时间Th 2.2模拟输出通道2.2.3模拟输出通道组成电路的选用三、调理电路1、滤波器（1）平滑滤波器应为低通滤波器（2）野外数据采集系统如数字地震仪的模拟输出通道把记录信号回放出来形成监视波形，通常设置通频带很窄的滤波器，以滤除低频干扰和高频干扰。（3）有些微

29、机化测试系统因信号输入通道中已有高低通滤波器滤除干扰，所以信号输出通道中只有平滑滤波器而无其它滤波器，有些并不要求平滑电压输出的场合，平滑滤波也可以不要。2.2模拟输出通道2.2.3模拟输出通道组成电路的选用2、电压/电流转换和频率/电压转换2.2模拟输出通道2.2.3模拟输出通道组成电路的选用3、线性功率放大器用于模拟量控制的输出通道采用集成功率运算放大器可大大简化电路，并提高系统的可靠性。集成功率运算放大器：OPA501、OPA511/512、OPA5412.2模拟输出通道2.2.3模拟输出通道组成电路的选用2.3开关量输入/输出通道2.3.1开关量输入通道一、开关量输入通道的结构2.3开

30、关量输入/输出通道2.3.1开关量输入通道2.3开关量输入/输出通道2.3.1开关量输入通道二、输入调理电路1、小功率输入的调理电路 清除由于接点的机械抖动而产生的振荡信号高电平放电+-0初始状态：011100放电完成前不会变成低电平转换开关：00111002.3开关量输入/输出通道2.3.1开关量输入通道2、大功率输入调理电路用光电耦合器进行隔离2.3开关量输入/输出通道2.3.1开关量输入通道三、输入缓冲器通常采用三态门缓冲器74LS2442.3开关量输入/输出通道2.3.2开关量输出通道2.3.2开关量输出通道开关量输出的用途： 控制开关电器 开关量输出驱动（代替模拟量输出）开关量输出驱

31、动的概念：脉宽调制开关量输出驱动的优点 控制精度比一般的模拟输出控制高，无须改动硬件，只需改变程序就可用于不同的控制场合一、开关量输出通道的结构2.3开关量输入/输出通道2.3.2开关量输出通道二、常见的输出驱动电路1、直流负载驱动电路2.3开关量输入/输出通道2.3.2开关量输出通道电流负载：不大（几百mA）驱动电流：够大电流负载：不大（几百mA）驱动电流：很小2、晶闸管交流负载驱动电路图2-3-6 晶闸管交流负载驱动电路2.3开关量输入/输出通道2.3.2开关量输出通道驱动电流极小图2-3-7 典型继电器驱动电路2.3开关量输入/输出通道2.3.2开关量输出通道3、继电器驱动电路图2-3-

32、8 直流SSR与交流SSR 4、固态继电器驱动电路图2-3-9 基本的SSR驱动电路 2.3.3开关量输入输出通道设计举例一、步进电机正反转控制2.3开关量输入/输出通道2.3.3开关量输入输出通道设计举例步进电机外形结构常见步进电机外形构造 步进电机内部结构步进电机内部结构步进电机的内部构造 步进电机分类 按照力矩产生原理分类 激磁式 反应式 混合式 按照定子数目分类 单定子 双定子 多定子 按照定子励磁相数分类 三相 四相 五相 六相 按照各相绕组的分布规律分类 径向分相 (垂轴式) 轴向分相 (顺轴式)单段反应式步进电机的工作原理 内部结构反应式步进电机的内部结构横剖面示意图 A相定子绕

33、组通电形成磁场 单段反应式步进电机的工作原理 磁场形成步进电机节拍运动动画 单段反应式步进电机的工作原理 节拍运动动画步距角： 步进电机的定子绕组每改变一次通电状态，转子转过的角度称步距角。 单段反应式步进电机的工作原理 两转子齿定子通电顺序： AABBBCCCAA 转子旋转方向： 顺时针 步距角： 单段反应式步进电机的工作原理 两转子齿定子通电顺序： AACCCBBBAA 转子旋转方向：逆时针 步距角：步距角： 步进电机的定子绕组每改变一次通电状态，转子转过的角度称步距角。 转子齿数越多，步距角 越小 定子相数越多，步距角 越小 通电方式的节拍越多，步距角 越小式中：m 定子相数 Z 转子齿

34、数 C 通电方式 C = 1 单相轮流通电、双相轮流通电方式 C = 2 单、双相轮流通电方式步进电机的实际结构图2-3-10 步进电机正反转控制 二、直流马达转速控制使用脉冲宽度调速（PWM）PWM控制的基本原理方波窄脉冲三角波窄脉冲单位冲击函数正弦半波窄脉冲f (t)d (t)tOa)b)c)d)tOtOtOf(t)f (t)f(t)形状不同而冲量相同的各种窄脉冲冲量指窄脉冲的面积指环节的输出响应波形基本相同PWM控制的基本原理i(t )e(t) 实例以上实例说明了“面积等效原理”电路输入：e(t)电路输出：i(t)如何用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波PWM控制的基本原理如何用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波SP