問題關鍵現象： 電機抖動，無法轉動
1、模塊原理設計:
如上圖，電機驅動採用正弦波模擬控制方式，由Host端產生DAC控制信號通過SPI總線輸入到DAC進行轉換，DAC輸出兩路相位差90的驅動波形和一路參考電壓波形，經過差分放大、反相加法器、功放之後輸出驅動四線電機。
2、問題描述：
不接電機時，用示波器測量功率運放輸出A+/B +波形爲90°相位差的正弦波形，幅值相同；接入電機以後，電機左右微微擺動，無法連續正轉/反轉。
3、解決過程：
接上電機帶載測量A+/B +波形發現：A+幅值比B+ 幅值減少1~2V，即A相帶載後驅動電壓衰減。
從前往後測試驅動波形
1、 接入電機情況下，測量DAC輸出階梯正弦波形Va、Vb幅值相同，相位差90°，經過第一級差分放大輸出波形也一致；經過反相加法器輸出以後，A相電壓減小。
反相加法器有3個反相輸入：DAC差分放大輸出、電位器靜態偏執、電機電流採樣電壓輸入。
F1：由此分析可能是兩路反相加法器的輸入端偏置電壓不一致導致輸出波形差異。
M1：調節電位器，測量後級輸出波形，A相驅動波形還是有衰減。
S1：所以電位器只是調節電機驅動波形的靜態偏置，影響的是電機輸出力矩的大小，驅動波的頻率會影響電機的速率。
2、 由於不接電機的情況下驅動波形正常，可以發現驅動波形應該是受到負載變化的影響。而電機電流電阻採樣後經過跟隨器輸入到了反相加法器，相當於電流電壓控負反饋。
F2：可能是由於負反饋影響到驅動波形。
M2：斷開R643、R644，測量後級輸出波形，帶載情況下，反相加法器輸出A相波形仍有衰減，電機仍在抖動。測量A、B相採樣電阻處電壓波形，對比發現兩相電流採樣的正弦波幅值不一致。
也就是A、B相電流不同，可能是電機兩相繞組的內阻不同所致。
直接將A+、A-和B+、B-兩端分別接入10歐的功率電阻後，再次測量A、B相採樣電阻處電壓波形，對比發現兩相電流採樣的正弦波幅值一致，功放輸出的A、B相驅動波形幅值也一致，符合預期。
進一步測量電機A、B兩相驅動線A+/-、B+/-的內阻，發現B 相位6.4歐，A相繞組開路，檢查接線發現A相驅動線接觸不良。
重新接線後，反相加法器輸出A相波形仍有衰減，電機仍抖動，無法連續轉動。
S2：電機負載影響已經排除，只是反相加法器A相驅動波形輸出仍有衰減。
而不接電機情況下輸出波形幅值卻一致，所以需要進一步反相加法器排查運放外圍電路。
3、 直接測量運放反饋電阻R884和輸入電阻R908發現R908爲4.7K左右，從PCB板上取下測量確實爲4.7K，與設計的1.2K明顯不符。更換電阻後輸出驅動波形正常，電機開始運轉。
S3：電阻物料1.2K和4.7K搞混了，導致運放增益減小，驅動波形衰減。
4、 將R643、R644上件後，即將電機A-、B-線電流採樣負反饋加到反相加法器的反相輸入端之後，電機驅動波形便隨負載衰減，而非起到限流（臨界比較）保護的作用，從而無法有效驅動電機運轉。
綜上，將反饋輸入斷開，確保運放增益電阻阻值正確情況下，接入4D超聲探頭，發現探頭內電機仍抖動無法運轉。測量A+、B+驅動波形發現幅值又有差異，而經過以上分析出現這種情況可能是以下兩種原因：
a) A、B兩路運放的增益不同導致波形幅值差異；
b) A、B相驅動接線有斷路。
電阻阻值都正確，可能是探頭轉接板線路有斷路。
首先，用萬用表分別測量超聲探頭端A+、A-和B+、B-的內阻，均爲10歐，說明探頭內部電機兩相驅動線4端和連接器接線OK。
將探頭連接器扣接到轉接板外側母座上，用萬用表分別測量轉接板外側母座A+、A-和B+、B-信號引腳兩端阻值，均爲10.2Ω，說明轉接板外側扣接連接器連接OK。
繼續測量探頭轉接板軟板內側扣母板連接器對應的驅動信號引腳阻值，發現B-、B+信號引腳兩端電阻和線圈繞組相同，但A-、A+開路，單獨測量軟板兩側連接器A-、A+引腳的連通性，發現A-開路！！！
更換探頭轉接板，A+、A-、B+、B-連通性均OK，驅動電路輸出波形幅值相同，電機正常運轉。
電機上面的線 沒接觸好，驅動器沒問題的話 抖動要麼是電機卡住了 要麼就是缺相了。
對於進步電機在工作的時候應該注意些什麼問題呢？在面臨這些問題應該怎麼處理呢？
一，如何控制步進電機的方向?
1、可以改變控制系統的方向電平信號。
2、可以調整電機的接線來改變方向，具體做法如下：
對於兩相電機，只需將其中一相的電機線交換接入驅動器即可，如A 和A-交換。
對於三相電機，將相鄰兩相的電機線交換，如：A，B，C三相，交換A，B兩相就可
二，步進電機振動大，噪聲也很大，什麼原因?
遇到這種情況是因爲步進電機工作在振盪區，解決辦法：
1、改變輸入信號頻率CP來避開振盪區。
2、採用細分驅動器，使步距角減少，運行平滑些。
三，爲什麼步進電機通電後，電機不運行?
有以下幾種原因會造成電機不轉：
1、過載堵轉(此時電機有嘯叫聲)
2、電機是否處於脫機狀態
3、控制系統是否有脈衝信號給步進電機驅動器，接線是否有問題
四，步進電機抖動，不能連續運行，怎麼辦?
遇到這種情況，首先檢查電機的繞組與驅動器連接有沒有接錯
檢查輸入脈衝信號頻率是否太高，是否升降頻設計不合理。
五，混合式步進電機驅動器的脫機信號FREE一般在什麼情況下使用?
當脫機信號FREE爲低電平時，驅動器輸出到電機的電流被切斷，電機轉子處於自由狀態(脫機狀態)。在有些自動化設備中，如果在驅動器不斷電的情況下要求
直接轉動電機軸(手動方式)，就可以將FREE信號置低，使電機脫機，進行手動操作或調節。手動完成後，再將FREE信號置高，以繼續自動控制。
六，如何選擇步進電機驅動器供電電源?
確定驅動器的供電電壓，然後確定工作電流;供電電源電流一般根據驅動器的輸出相電流I來確定。如果採用線性電源，
電源電流一般可取I的1.1～1.3倍;如果採用開關電源，電源電流一般可
取I的1.5～2.0倍。
七，如何選擇步進電機驅動器供電電壓?
我公司的生產的步進電機驅動器
，都是寬壓輸入，輸入電壓很大的範圍可以選擇;電源電壓通常根據電機的工作轉速和響應要求來選擇。如果電機工作轉速較高或響應要求較快，那麼電壓取值也高，但注意電源電壓的紋波不能超過驅動器的最大輸入電壓，否則可能損壞驅動器。如果選擇較低的電壓有利於步機電機的平穩運行，振動小。
八，細分驅動器的細分數是否能代表精度?
細分也叫微步，主要目的是減弱或消除步進電機的低頻振動，提高電機的運轉精度只是細分技術的一個附帶功能。比如對步進角爲1.8的兩相混合式步進電機，如果細分驅動器的細分數設置爲4，那麼電機的運轉分辨率爲每個脈衝0.45，電機的精度能否達到或接近0.45，還取決於細分驅動器的細分電流控制精度等其它因素。不同廠家的細分驅動器精度可能差別很大;細分數越大精度越難控制。
九，爲什麼步進電機的力矩會隨轉速的升高而下降?
當步進電機轉動時，電機各相繞組的電感將形成一個反向電動勢;頻率越高，反向電動勢越大。在它的作用下，電機隨頻率(或速度)的增大而相電流減小，從而導致力矩下降。
相關鏈接：http://www.doc88.com/p-598933825725.html
https://blog.csdn.net/yy16808/article/details/52933811
https://wenku.baidu.com/view/bf7a35386f1aff00bfd51e4e.html?from=search
步進電機是一種作爲控制用的特種電機, 它的旋轉是以固定的角度( 稱爲“步距角”) 一步一步運行的, 其特點是沒有積累誤差, 所以廣泛應用於各種開環控制。步進電機的運行要有一電子裝置進行驅動, 這種裝置就是步進電機驅動器, 它是把控制系統發出的脈衝信號轉化爲步進電機的角位移, 或者說: 控制系統每發一個脈衝信號, 通過驅動器就使步進電機旋轉一步距角。所以步進電機的轉速與脈衝信號的頻率成正比。
所以，控制步進脈衝信號的頻率，可以對電機精確調速；控制步進脈衝的個數，可以對電機精確定位目的。
反應式步進電機與混合式步進電機的區別？
首先，在結構和材料上不同， 反應式電機不象混合式電機那樣內部具有永久磁性材料，混合式電機具有一定的自鎖轉矩。
其次，在運行性能上有差別， 混合式電機運行時相對較平穩， 輸出力矩相對較大，運行聲音小。
再次，兩種電機在價格上有差別， 反應式電機比混合式電機相對便宜， 但並不明顯。
步進電機的運行方向和我要求的相反，怎樣調整？
一種方法是改變控制系統的方向信號。
另一種方法是通過調整電機的接線來改變方向, 具體如下表
電機接線方式原來接線序列換向後接線序列
兩相四線A，A，B，B A，A，B，B或者A，A，B，B
三相三線A，B，C B，A，C或者A，C，B
三相六線A，A，B，B，C，C B，B，A，A，C，C或者A，A，C，C，B，B
五相五線A，B，C，D，E E，D，C，B，A
電機是二相四相六根和八根線的，而驅動器只要求接四根線，該怎樣使用？
四相混合式電機也稱二相混合式電機，只是四相電機的繞組引出線有多種接法。
四出線電機
1和2 爲一相，分別接A和/A；3 和4 爲一相，分別接B和/B。
六出線電機
1和2 爲一相，分別接A和/A；5 和6 爲一相，分別接B和/B 。 3 和4 不用，分別
懸空（請勿相連）。
八出線電機
1和3 相連， 2 和4 相連，分別接A和/A；5 和7 相連， 6 和8 相連，分別接B和
/B 。
電機的噪音特別大；而且沒有力，電機本身在振動？
如遇到這種情況時，是因爲步進電機工作在振盪區，一般改變輸入信號頻率CP就可以解決此問題。
電機在低速運行時正常，當是頻率略高一點就出現堵轉現象？
遇到這種情況多是因爲加在驅動器的電源電壓不夠高引起的； 把輸入電壓加高一
些，就可以解決此問題, 注意不能高於驅動器電源端標註的最高電壓；否則會引
起驅動器燒燬.
驅動器通電以後，電機在抖動, 不能運轉？
遇到這種情況時， 首先檢查電機的繞組與驅動器連接有沒有接錯； 如沒有接錯再步進電機是一種作爲控制用的特種電機, 它的旋轉是以固定的角度( 稱爲“步距
角”) 一步一步運行的, 其特點是沒有積累誤差, 所以廣泛應用於各種開環控制。
步進電機的運行要有一電子裝置進行驅動, 這種裝置就是步進電機驅動器, 它
是把控制系統發出的脈衝信號轉化爲步進電機的角位移, 或者說: 控制系統每
發一個脈衝信號, 通過驅動器就使步進電機旋轉一步距角。所以步進電機的轉速
與脈衝信號的頻率成正比。
所以，控制步進脈衝信號的頻率，可以對電機精確調速；控制步進脈衝的個數，
可以對電機精確定位目的。
反應式步進電機與混合式步進電機的區別？
首先，在結構和材料上不同， 反應式電機不象混合式電機那樣內部具有永久磁性
材料，混合式電機具有一定的自鎖轉矩。
其次，在運行性能上有差別， 混合式電機運行時相對較平穩， 輸出力矩相對較大，
運行聲音小。
再次，兩種電機在價格上有差別， 反應式電機比混合式電機相對便宜， 但並不明
顯。
步進電機的運行方向和我要求的相反，怎樣調整？
一種方法是改變控制系統的方向信號。
另一種方法是通過調整電機的接線來改變方向, 具體如下表
電機接線方式原來接線序列換向後接線序列
兩相四線A，A，B，B A，A，B，B或者A，A，B，B
三相三線A，B，C B，A，C或者A，C，B
三相六線A，A，B，B，C，C B，B，A，A，C，C或者A，A，C，C，B，B
五相五線A，B，C，D，E E，D，C，B，A
電機是二相四相六根和八根線的，而驅動器只要求接四根線，該怎樣使用？
四相混合式電機也稱二相混合式電機，只是四相電機的繞組引出線有多種接法。
四出線電機
和2 爲一相，分別接A和/A；3 和4 爲一相，分別接B和/B。
六出線電機
和2 爲一相，分別接A和/A；5 和6 爲一相，分別接B和/B 。 3 和4 不用，分別
懸空（請勿相連）。
八出線電機
和3 相連， 2 和4 相連，分別接A和/A；5 和7 相連， 6 和8 相連，分別接B和
/B 。
電機的噪音特別大；而且沒有力，電機本身在振動？
如遇到這種情況時，是因爲步進電機工作在振盪區，一般改變輸入信號頻率CP
就可以解決此問題。
電機在低速運行時正常，當是頻率略高一點就出現堵轉現象？
遇到這種情況多是因爲加在驅動器的電源電壓不夠高引起的； 把輸入電壓加高一
些，就可以解決此問題, 注意不能高於驅動器電源端標註的最高電壓；否則會引
起驅動器燒燬.
驅動器通電以後，電機在抖動, 不能運轉？
遇到這種情況時， 首先檢查電機的繞組與驅動器連接有沒有接錯； 如沒有接錯再檢查輸入頻率CP是否太高；是否升降頻設計不合理，參考升降頻設計；以上原因都不是，可能是驅動器燒燬。
步進電機一些常見問題及其解決方案
1、如何控制步進電機的方向？
1 ）、可以改變控制系統的方向電平信號。
2 ）、可以調整電機的接線來改變方向，具體做法如下：
對於兩相電機，只需將其中一相的電機線交換接入驅動器即可，如A+和A-交換。
對於三相電機，將相鄰兩相的電機線交換， 如： A,B,C 三相，交換A,B兩相就可
2、步進電機振動大，噪聲也很大，什麼原因？
遇到這種情況是因爲步進電機工作在振盪區，解決辦法：
1 ）、改變輸入信號頻率CP來避開振盪區。
2 ）、採用細分驅動器， 使步距角減少，運行平滑些。
3、爲什麼步進電機通電後，電機不運行？
有以下幾種原因會造成電機不轉：
1 ）、過載堵轉（此時電機有嘯叫聲）
2 ）、電機是否處於脫機狀態
3 ）、控制系統是否有脈衝信號給步進電機驅動器，接線是否有問題
4、步進電機抖動，不能連續運行，怎麼辦？
遇到這種情況， 首先檢查電機的繞組與驅動器連接有沒有接錯
檢查輸入脈衝信號頻率是否太高，是否升降頻設計不合理。
5、混合式步進電機驅動器的脫機信號FREE一般在什麼情況下使用?
當脫機信號FREE爲低電平時，**驅動器輸出到電機的電流被切斷，電機轉子處於自由狀態（脫機狀態）。**在有些自動化設備中，如果在驅動器不斷電的情況下要求直接轉動電機軸（手動方式），就可以將FREE信號置低，使電機脫機，進行手動操作或調節。手動完成後，再將FREE信號置高，以繼續自動控制。
6、如何選擇步進電機驅動器供電電源？
確定驅動器的供電電壓，然後確定工作電流；**供電電源電流一般根據驅動器的輸出相電流I 來確定。**如果採用線性電源，電源電流一般可取I 的1.1 ～1.3倍；如果採用開關電源，電源電流一般可取I 的1.5 ～2.0 倍。
7、如何選擇步進電機驅動器供電電壓？
電源電壓通常根據電機的工作轉速和響應要求來選擇。如果電機工作轉速較高或響應要求較快，那麼電壓取值也高，但注意電源電壓的紋波不能超過驅動器的最大輸入電壓，否則可能損壞驅動器。如果選擇較低的電壓有利於步機電機的平穩運行，振動小。
8、細分驅動器的細分數是否能代表精度?
細分也叫微步，主要目的是減弱或消除步進電機的低頻振動，提高電機的運轉精度只是細分技術的一個附帶功能。比如對步進角爲1.8 °的兩相混合式步進電機，如果細分驅動器的細分數設置爲4，那麼電機的運轉分辨率爲每個脈衝0.45°，電機的精度能否達到或接近0.45 °，還取決於細分驅動器的細分電流控制精度等其它因素。不同廠家的細分驅動器精度可能差別大；細分數越大精度越難控制。
9、爲什麼步進電機的力矩會隨轉速的升高而下降?
當步進電機轉動時，電機各相繞組的電感將形成一個反向電動勢；**頻率越高，反向電動勢越大。在它的作用下，電機隨頻率（或速度）的增大而相電流減小，**從而導致力矩下降
10、什麼是步進電機?
步進電機是一種將電脈衝轉化爲角位移的執行機構。通俗一點講：當步進驅動器接收到一個脈衝信號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度（及步進角）。您可以通過控制脈衝個數來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時您可以通過控制脈衝頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。
11、步進電機分哪幾種?
步進電機分三種： 永磁式（PM） ，反應式（VR）和混合式（ HB）。永磁式步進一般爲兩相， 轉矩和體積較小，步進角一般爲7.5 度或15 度；**反應式步進一般爲三相，可實現大轉矩輸出，步進角一般爲1.5 度，但噪聲和振動都很大。在歐美等發達國家80 年代已被淘汰；**混合式步進是指混合了永磁式和反應式的優點。它又分爲兩相和五相：兩相步進角一般爲1.8 度而五相步進角一般爲 0.72 度。這種步進電機的應用最爲廣泛。
12、什麼是 保持轉矩（HOLDING TORQ）UE?
保持轉矩（HOLDING TORQ）U是E 指步進電機 通電但沒有轉動時，定子鎖住轉子的力矩。它是步進電機最重要的參數之一，通常步進電機在低速時的力矩接近保持轉矩。由於步進電機的輸出力矩隨速度的增大而不斷衰減，輸出功率也隨速度的增大而變化，所以保持轉矩就成爲了衡量步進電機最重要的參數之一。比如，當人們說2N.m的步進電機，在沒有特殊說明的情況下是指保持轉矩爲2N.m的步進電機。
13、什麼是DETENT TORQUE?
DETENT TORQU是E 指步進電機 沒有通電的情況下， 定子鎖住轉子的力矩。DETENT TORQU在E 國內沒有統一的翻譯方式，容易使大家產生誤解；由於反應式步進電機的 轉子不是永磁材料，所以它沒有 DETENT TORQ。UE
14、步進電機精度爲多少？是否累積?
一般步進電機的精度爲步進角的3-5%，且不累積。
15、步進電機的外表溫度允許達到多少?
步進電機溫度過高首先會使電機的磁性材料退磁，從而導致力矩下降乃至於失步，因此電機外表允許的最高溫度應取決於不同電機磁性材料的退磁點；一般來講，磁性材料的退磁點都在攝氏130 度以上，有的甚至高達攝氏200 度以上，所以步進電機外表溫度在攝氏80-90 度完全正常。
16、爲什麼步進電機低速時可以正常運轉, 但若高於一定速度就無法啓動, 並伴有嘯叫聲?
步進電機有一個技術參數：空載啓動頻率，即步進電機在空載情況下能夠正常啓動的脈衝頻率，如果脈衝頻率高於該值，電機不能正常啓動，可能發生丟步或堵轉。在有負載的情況下， 啓動頻率應更低。如果要使電機達到高速轉動，脈衝頻率應該有加速過程，即啓動頻率較低，然後按一定加速度升到所希望的高頻（電機轉速從低速升到高速）。
17、如何克服兩相混合式步進電機在低速運轉時的振動和噪聲?
步進電機低速轉動時振動和噪聲大是其固有的缺點，一般可採用以下方案來克服：
A. 如步進電機正好工作在共振區，可通過改變減速比等機械傳動避開共振區；
B. 採用帶有細分功能的驅動器，這是最常用的、最簡便的方法；
C.換成步距角更小的步進電機，如三相或五相步進電機；
D.換成交流伺服電機， 幾乎可以完全克服震動和噪聲， 但成本較高；
E. 在電機軸上加磁性阻尼器，市場上已有這種產品，但機械結構改變較大。
18、四相混合式步進電機與驅動器的串聯接法和並聯接法有什麼區別？
四相混合式步進電機一般由兩相驅動器來驅動， 因此，連接時可以採用串聯接法或並聯接法將四相電機接成兩相使用。串聯接法一般在電機轉速較低的場合使用，此時需要的驅動器輸出電流爲電機相電流的0.7 倍，因而電機發熱小；並聯接法一般在電機轉速較高的場合使用（又稱高速接法），所需要的驅動器輸出電流爲電機相電流的1.4 倍，因而電機發熱較大。
19、如何確定步進電機驅動器的直流供電電源
A. 電壓的確定混合式步進電機驅動器的供電電源電壓一般是一個較寬的範圍（比如IM483 的供電電壓爲12～48VDC），電源電壓通常根據電機的工作轉速和響應要求來選擇。如果電機工作轉速較高或響應要求較快，那麼電壓取值也高，但注意電源電壓的紋波不能超過驅動器的最大輸入電壓，否則可能損壞驅動器。
B. 電流的確定供電電源電流一般根據驅動器的輸出相電流I 來確定。如果採用線性電源，電源電流一般可取I 的1.1 ～1.3 倍；如果採用開關電源，電源電流一般可取I 的1.5～2.0 倍。
20、混合式步進電機驅動器的脫機信號FREE一般在什麼情況下使用?
當脫機信號FREE爲低電平時，驅動器輸出到電機的電流被切斷，電機轉子處於自由狀態（脫機狀態）。在有些自動化設備中，如果在驅動器不斷電的情況下要求直接轉動電機軸（手動方式），就可以將FREE信號置低，使電機脫機，進行手動操作或調節。手動完成後，再將FREE信號置高，以繼續自動控制。
21、如果用簡單的方法調整兩相步進電機通電後的轉動方向?
只需將電機與驅動器接線的A+和A-（或者B+和B-）對調即可。關於驅動器的細分原理及一些相關說明在國外，對於步進系統，主要採用二相混合式步進電機及相應的細分驅動器。但在國內，廣大用戶對“細分”還不是特別瞭解，有的只是認爲，細分是爲了提高精度，其實不然，細分主要是改善電機的運行性能，現說明如下：步進電機的細分控制是由驅動器精確控制步進電機的相電流來實現的，以二相電機爲例，假如電機的額定相電流爲3A，如果使用常規驅動器（如常用的恆流斬波方式）驅動該電機，電機每運行一步，其繞組內的電流將從0 突變爲3A或從3A 突變到0，相電流的巨大變化，必然會引起電機運行的振動和噪音。如果使用細分驅動器，在10 細分的狀態下驅動該電機，電機每運行一微步，其繞組內的電流變化只有0.3A 而不是3A，且電流是以正弦曲線規律變化，這樣就大大的改善了電機的振動和噪音，因此，在性能上的優點纔是細分的真正優點。由於細分驅動器要精確控制電機的相電流，所以對驅動器要有相當高的技術要求和工藝要求，成本亦會較高。注意，國內有一些驅動器採用“平滑”來取代細分，有的亦稱爲細分，但這不是真正的細分，望廣大用戶一定要分清兩者的本質不同：
22、“平滑”並不精確控制電機的相電流，只是把電流的變化率變緩一些，所以
“平滑”並不產生微步， 而細分的微步是可以用來精確定位的。
23、電機的相電流被平滑後，會引起電機力矩的下降，而細分控制不但不會引起
電機力矩的下降，相反，力矩會有所增加。
24、兩相和五相的混合式步進電機的應用場合有何不同？
一般來說，兩相電機步距角大，高速特性好, 但是存在低速振動區。而五相電機步距角小，低速運行平穩。所以，在對電機的運轉精度要求較高，且主要在中低速段（一般低於600 轉/ 分）的場合應選用五相電機；反之，若追求電機的高速性能，對精度及平穩性無太多要求的場合應選用成本較低的兩相電機。另外，五相電機的力矩通常在2NM以上，對小力矩的應用，一般採用兩相電機， 而低速平穩性的問題可以通過採用細分驅動器的方式解決。