STD Nyokki's Lab Ⅴ

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電子工作、バイク、パソコンを中心に記事を掲載しています。youtube一応やってます。www.youtube.com/user/tatsushi100

ステッピングモーターの位置の把握方法


ステッピングモーターの現在の角度を把握する場合、自分なりに考えた方法は・・・

1.ステッピンモーターの回転速度を一定にし、回転した時間から角度を検出する方法
2.ロータリーエンコーダ、フォトトランジスタ、センサ等での検出
3. ステッピングモーターに送ったパルス数から角度を検出する方法
4.無段階可変抵抗の使用による検出。
5.そもそもいちいち角度検出を行わない、初期位置の設定

1の場合
・メリット
→外部素子、センサー等が必要なく複雑でないため、楽であること。
・デメリット
→回転数を上げていくと、パルスを計測するマイコン側でのタイマー割り込みがずれてくる。
 →安定した回転数の決定で解決。
→温度によって発振子のずれにより精度低下。
 →高精度発振子の使用で大幅安定。
→少々プログラムが複雑になる。
→何らかの原因でステッピンモーターの軸が物理的に動いた時にほぼ修正不可能。
 →物理センサーとの併用で解決。
 →マイコンに最終位置の記憶。
 

2の場合
・メリット
→物理的に観測するため、マイコンの使用環境に影響がほぼでない。
→プログラムが楽になる。
・デメリット
→ロータリーエンコーダ、フォトトランジスタの分解能では誤差が必ず生じる。
 →ソフトウェア的面でのサポートで解決。
→逆回転時の検出が面倒
 →ソフトウェア的面のサポートで解決。

3の場合
・メリット
→変数を読み取れば良いため簡単
・デメリット
→何らかの原因で物理的にステッピンモーターの軸が動いた際に修正不可能。
 →物理センサーの併用で解決可能。
 →マイコンに移動位置の記憶。

4の場合
・メリット
→無段階の可変抵抗、高精度A/Dコンンバータを使用すれば、0.01度単位での角度検出が可能とみられる。
・デメリット
→使用するごとに抵抗値が変化、使用環境によっても抵抗値が変化、長期の運用には向かない。
 →抵抗の劣化はほぼ修正不可。

5の場合
・メリット
→いちいち角度検出を行う必要がなくなる。
・デメリット
→周波数、使用環境が変わるたびに初期位置に戻るため、バリコンに負荷がかかる。
 →理論上仕方がない。
→高速運用できない。
 →理論上修正不可。


ちなみに、3Dプリンターの場合、ステッピングモーターの位置検出・位置決定方法は、 初期位置(または初期値センサー)とステップ数の監視の併用であった。


ネットサーフィンしていると面白いサイトを発見したので載せておきます。
http://www.keyence.co.jp/solution/appli/位置