步进电动机位移与保护装置

步进电动机位移装置与保护装置如图9-5所示。

1.位移机构

步进电动机转轴上设有皮带轮，步进电动机转动时，皮带轮转动，拖动传送带（皮带）运动。有游标固定在传送带上。另设有150mm的标尺，所以电动机运行时，游标会在标尺上移动。通过编程控制步进电动机的运行，可以实现标尺的精确定位，这一特点可以模拟很多动作机构的运行。

2.左右限位、超程保护装置

左右限位、超程保护装置采用了槽式光耦传感器（又称光遮断器），如图9-2所示。其工作原理是，当没有物体进入槽内，传感器内的红外发光管发出的红外光没有被挡住，光敏晶体管饱和导通，传感器输出低电平；当有物体进入槽内，传感器内的红外发光管发出的红外光被挡住，光敏晶体管截止，传感器输出高电平。

图9-2 槽式光耦传感器

在位移机构的左限位处设有两个槽式光耦传感器。一个用于通过编程的方式来限位（限制不能再向左移动）；另一个用于超程保护（即限位失败后，可通过硬件切断供电来进行保护）。在右限位处也是这样。

（1）编程限位。在传送带上除固定有游标外，还固定有一个遮光块。从图9-5可以看出，当游标向左移动时，遮光片在向右运动。当游标运动到标尺0刻度时，遮光块就已接近右限位保护装置（即槽式光耦传感器）了。当遮光片再向右移动进入右限位光耦传感器时，传感器输出高电平。编程时通过检测该电平，终止步进电动机的驱动脉冲，就能使步进电动机停止。左限位的方法也是这样。限位光耦传感器电路如图9-3所示。

图9-3 步进电动机模块的左、右限位光耦传感器（是一样的）(www.xing528.com)

（2）步进电动机模块的超程保护。如果编程不当导致限位失败后，遮光片会继续沿原来的方向移动，会进入用于超程保护光耦传感器，传感器会输出高电平，通过晶体管驱动继电器动作，切断给步进电机驱动器的+24伏供电，从硬件上保证电机能立即停止，以实现超程保护，原理如图9-4所示。

图9-4 超程保护的原理图

3.多圈电位器

步进电动机转动时，会带动多圈电位器也随着转动。当给多圈电位器加上电压时，多圈电位器的输出端会输出变化的电压，该电压与游标移动的距离有近似线性的关系。

4.YL-236实训台的步进电动机模块

YL-236实训台的步进电动机模块如图9-5所示。

图9-5 YL-236单片机实训台步进电动机模块