儀表步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行元件。它驅(qū)動(dòng)儀器的指針移動(dòng)，是儀器指示的重要組成部分。

電機(jī)內(nèi)部有兩套相同的定子線圈和工字形框架。在工字形框架的交叉處，有一個(gè)嵌有永磁體的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子上連接著一套精密的齒輪組。

N1和N2分別是兩個(gè)勵(lì)磁繞組。如果將一組脈沖信號(hào)輸入步進(jìn)電機(jī)的繞組，轉(zhuǎn)子就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，其角位移與脈沖數(shù)成正比，轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。脈沖信號(hào)的輸入由儀器的微控制器控制。

步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的工作原理步進(jìn)電機(jī)廣泛應(yīng)用于控制系統(tǒng)中。它能將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成角位移，可用作電磁制動(dòng)輪、電磁微分器或角位移發(fā)生器等。有的時(shí)候從一些舊設(shè)備上拆下來(lái)的步進(jìn)電機(jī)(這種電機(jī)一般不會(huì)損壞)還要做其他用途，一般需要自己設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)器。本文介紹了從一臺(tái)老式日本打印機(jī)上拆下的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。本文首先介紹了步進(jìn)電機(jī)的工作原理，然后介紹了其驅(qū)動(dòng)器的軟硬件設(shè)計(jì)。

1.步進(jìn)電機(jī)的工作原理該步進(jìn)電機(jī)是由單極DC電源供電的四相步進(jìn)電機(jī)。只要步進(jìn)電機(jī)各相繞組按照合適的時(shí)序通電，步進(jìn)電機(jī)就可以逐步旋轉(zhuǎn)。

圖1是四相無(wú)功步進(jìn)電機(jī)的工作原理示意圖。圖1四相步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)原理圖開頭，開關(guān)SB接通，SA、SC、SD斷開，B相磁極對(duì)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子0、3號(hào)齒。同時(shí)，轉(zhuǎn)子的1、4號(hào)齒與C、D相繞組磁極交錯(cuò)，2、5號(hào)齒與D、A相繞組磁極交錯(cuò)。當(dāng)開關(guān)SC接通而SB、SA和SD斷開時(shí)，轉(zhuǎn)子由于C相繞組的磁力線和齒1和4之間的磁力線而旋轉(zhuǎn)，齒1和4的磁極與C相繞組的磁極對(duì)準(zhǔn)。但齒0、齒3和A、B相繞組交錯(cuò)，齒2、齒5和A、D相繞組交錯(cuò)。

同樣，如果A、B、C、D四相繞組依次供電，轉(zhuǎn)子將沿A、B、C、D方向旋轉(zhuǎn)。根據(jù)通電順序的不同，四相步進(jìn)電機(jī)可分為單四拍、雙四拍和八拍工作模式。單拍和雙拍的步距角相等，但單拍的轉(zhuǎn)折瞬間較小。八拍工作模式的步距角是單四拍和雙四拍的一半，因此八拍工作模式不僅可以保持較高的旋轉(zhuǎn)力矩，還可以提高控制精度。