专利名称：步进马达测试系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种步进马达测试系统及方法。
背景技术：
提高和保证产品质量，是企业活动中的重要内容。为了提高和保证产品质量，企业必须 对产品实施测试以获得产品及其制造过程的质量信息，按照这些信息对产品的制造过程实施 控制——进行修正和补偿活动，使废次品与返修品率降到最低程度，最终保证产品质量形成 过程的稳定性及其产出产品的一致性。
众所周知，步进马达具有结构简单、可靠性高和成本低的特点，能够直接将数字脉冲信 号转化成为角位移，且能够通过控制脉冲的个数来控制马达的角位移量，以达到精确定位的 目的，所以步进马达被越来越广泛的应用于数控机床、打印机、绘图仪等产品技术领域。
目前，企业在对步进马达耐久性进行测试时，需要通过人工判断的方式来确定测试结果 ，即步进马达是否合格。如此既费时又耗资，生产成本增加。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种步进马达测试系统，其可以自动且准确的对步进马达的 耐久性进行测试。
鉴于以上内容，还有必要提供一种步进马达测试方法，其可以自动且准确的对步进马达 的耐久性进行测试。
一种步进马达测试系统，该系统包括依次连接的输入装置、控制设备、输入输出控制器 及步进马达驱动器，在控制设备和步进马达控制器之间还连接有波形产生器，所述的控制设 备包括设置模块，用于通过输入装置设置步进马达所需要测试的参数，所述的测试参数包 括步进马达的转动方向和测试时间；处理模块，用于在步进马达开始测试时，控制波形产生 器向步进马达驱动器发送脉冲信号以驱动步进马达转动，并控制输入输出控制器对步进马达 驱动器发出指令，以控制步进马达按照所设置的转动方向转动；判断模块，用于根据测试时 间内步进马达的转动是否出现异常判断步进马达是否合格。
一种步进马达测试方法，利用依次连接的输入装置、控制设备、输入输出控制器、波形 产生器、步进马达驱动器测试步进马达是否合格，其中在控制设备和步进马达控制器之间还 连接有波形产生器，该方法包括如下步骤通过输入装置设置步进马达所需要测试的参数，
所述的参数包括步进马达的转动方向和测试时间；控制设备控制输入输出控制器发出控制指 令及控制波形产生器发出脉冲信号，以驱动步进马达按照设置的转动方向转动；控制设备判 断在测试时间内步进马达的转动是否出现异常。所述步进马达测试方法，可以准确的对步进 马达的耐久性实施测试。
图l是本发明步进马达测试系统较佳实施例的硬件架构图。 图2是本发明步进马达测试系统较佳实施例中的控制设备的功能模块图。 图3是本发明步进马达测试方法较佳实施例的作业流程图。
具体实施例方式
参阅图1所示，是本发明一种步进马达测试机台较佳实施例的硬件架构图。该机台包括 依次连接的输入装置3、控制设备2、输入输出控制器4、步进马达驱动器6、步进马达7，在 控制设备2和步进马达控制器6之间还连接有波形产生器5，控制设备2还连接有显示设备1 。
该显示设备1用于显示输入装置3所设置的参数，以及运行过程中的信息。所述的运行过 程中的信息包括剩余运行时间(S卩离结束运行的时间)及转动状态(包括正向转动状态、暂 停状态、反向转动状态)。所述的剩余时间包括测试剩余时间，正向转动剩余时间，反向 转动剩余时间，暂停剩余时间。具体而言，剩余时间以倒计时的方式显示。
该控制设备2与输入输出控制器4相连，对输入输出控制器4发出转动模式、转动方向的 控制指令；该控制设备2还与波形产生器5相连，使波形产生器5产生脉冲信号，步进马达驱 动器6接收脉冲信号驱动步进马达7转动。在此实施例中所用的控制设备2是单片机，控制设 备2还可以是其它任意合适的数据处理设备。
该输入装置3用于对控制设备2的参数进行设置。所述参数包括步进马达的转动速度、测 试时间、转动方向、步进马达的转动模式。所述的步进马达转动模式包括全步转动、半步 转动、四分之一步转动、八分之一步转动。所述的转动方向包括正向转动(可以是顺时针 也可以是逆时针方向转动)及反向转动(与正向转动方向相反的转动)。所述的测试时间包 括正向转动测试时间(步进马达正向转动期间所用时间)，反向转动测试时间(步进马达 反向转动期间所用时间)，暂停时间(步进马达正向转动停止之后开始反向转动之前的间隔 时间)及测试时间(为测试步进马达的从测试开始到结束的时间)。所述测试时间等于正向 转动测试时间、反向转动测试时间以及暂停时间之和的正整数倍，具体而言，测试时间为T ，正向转动测试时间为T1，反向转动测试时间为T2，暂停时间为T3，三者之和(即 Tl+T2+T3)为一个周期，则T二，(T1+T2+T3)，其中N代表周期数，N由实际情况设定；当N、
Tl、 T2、 T3设定之后，测试时间根据上面公式(即T=N*(T1+T2+T3))自动生成。
该输入输出控制器4把控制设备2发出的控制指令传送给步进马达驱动器6。所述的控制 指令包括:转动方向、转动模式。
该波形产生器5用于产生脉冲信号，步进马达驱动器6接收波形产生器5的脉冲信号来驱 动步进马达7转动。所述的脉冲信号对应步进马达转动的角度，具体而言，波形产生器每发 出一个脉冲信号步进马达转动一个固定的角度。因此通过输入装置3对波形产生器5脉冲频率 的设置可以控制步进马达的转动速度。
参阅图2所示，是本发明步进马达测试系统较佳实施例中控制设备2的功能模块图。所述 控制设备2包括设置模块100、判断模块IOI、处理模块102、显示模块104及存储模块106。
设置模块100用于进行步进马达测试参数的设置。参数包括步进马达转动速度、转动 模式、转动方向及测试时间。
所述的转动模式包括全步转动、半步转动模式、四分之一步转动模式及八分之一步转 动模式。
所述的转动方向包括正向转动(可以是顺时针也可以是逆时针方向转动)及反向转动
(与正向转动反向正好相反的方向转动)。
所述的测试时间是指正向转动测试时间(步进马达正向转动期间所用时间)，反向转动 测试时间(步进马达反向转动期间所用时间)及暂停时间(步进马达正向转动停止之后开始 反向转动之间的间隔时间)的总和。所述测试时间等于正向转动测试时间、反向转动测试时
间以及暂停时间之和的正整数倍，具体而言，测试时间为T，正向转动测试时间为T1，反向 转动测试时间为T2，暂停时间为T3，三者之和(即Tl+T2+T3)为一个周期，则 T=N*(T1+T2+T3)，其中N代表周期数，N由实际情况设定；当N、 Tl、 T2、 T3设定之后，测试 时间根据上述公式(S卩T=N*(T1+T2+T3))自动生成。
判断模块101用于判断转动期间所设置的时间是否结束，及根据步进马达在设置的时间 内是否中断运转判断待测步进马达是否合格。所述的时间包括正向转动时间、反向转动时 间、暂停时间、测试时间。具体而言以正向转动为例，在正向转动期间，判断模块101判 断正向转动时间是否结束，如正向转动测试时间结束，处理模块102结束对波形产生器5的控 制，使其停止对步进马达驱动器6产生脉冲信号，从而停止对步进马达7驱动，步进马达7进 入暂停状态；如时间还未结束，而步进马达7停止转动，则显示设备1提示步进马达7不合格
处理模块102用于当设置模块100设置完参数后对输入输出控制器4发出正向转动、转动
模式的控制指令，该控制命令传送给步进马达驱动器6，同时控制波形产生器5使其产生脉冲 信号，该脉冲信号传送给步进马达驱动器6使其驱动步进马达7正向转动；正向转动期间，判 断模块判断正向转动测试时间是否结束，若正向转动测试时间还未结束，步进马达7停止转 动，则显示设备1提示步进马达7不合格；当到达所述的正向转动测试时间时，处理模块102 结束对波形产生器5的控制，使其停止对步进马达驱动器6产生脉冲信号，从而停止对步进马 达7驱动，步进马达7进入暂停状态；在步进马达7暂停时间结束时，处理模块102对输入输出 控制器4发出反向转动、转动模式的控制指令，该控制命令传送给步进马达驱动器6，同时控 制波形产生器5使其产生脉冲信号，该脉冲信号传送给步进马达驱动器6使其驱动步进马达反 向转动；若反向转动测试时间还未结束，步进马达7停止转动，则显示设备1提示步进马达7 不合格；若反向转动测试时间结束，则判断测试时间是否结束；若测试时间还未结束，则处 理模块102结束对波形产生器5的控制，使其停止对步进马达驱动器6产生脉冲信号，从而停 止对步进马达7驱动，步进马达7进入暂停状态，在暂停时间结束时，步进马达退回正向转动 步骤；若测试时间结束，测试结束，则显示设备1提示步进马达7合格。
显示模块104用于获取设置模块100设置的参数及在测试期间显示运行的状态信息，并将 输入装置3所设置的参数及在测试期间显示运行的状态信息通过显示设备1显示出来，所述的 运行的状态信息指剩余测试时间。
存储模块106用于在设置模块100设置测试结束时，保存所设置的参数，测试完成之后， 存储模块106会保存设置的参数到控制设备2中，并将保存在控制设备中的参数作为下次测试 时候默认的参数。此外，用户如需要重新设置参数，可以通过输入装置3设置，存储模块 106将保存最新设置的参数并覆盖以前的参数。
参阅图3所示，是本发明步进马达测试方法较佳实施例的作业流程图。
首先，步骤SIO，设置模块100进行测试参数的设置。显示模块104把设置的参数通过显 示设备显示出来。存储模块106把设置的参数保存起来，并把保存的参数作为下次测试的默 认参数。存储模块106只保留最新一次设置的参数。所述参数包括步进马达测试时间、转 动速度、转动方向及步进马达转动模式。
所述的测试时间包括正向转动测试时间(步进马达正向转动期间所用时间)，反向转 动测试时间(步进马达反向转动期间所用时间)及暂停时间(步进马达正向转动停止之后开 始反向转动之间的间隔时间)的总和。所述测试时间等于正向转动测试时间、反向转动测试 时间以及暂停时间之和的正整数倍。
所述的转动方向包括正向转动及反向转动。所述的步进马达转动模式包括全步转动模式、半步转动模式、四分之一步转动模式、 八分之一步转动模式。
步骤Sll，处理模块102对输入输出控制器4发出正向转动的控制指令，该控制命令传送 给步进马达驱动器6，同时控制波形产生器5使其产生脉冲信号，该脉冲信号传送给步进马达 驱动器6使其驱动步进马达正向转动。
步骤S12，正向转动期间判断模块101判断是否出现测试异常。所述测试异常指步进马达 在正向转动时间没结束之前停止转动。
步骤S13，若没有出现测试异常，则正向转动测试时间结束，处理模块102结束对波形产 生器5的控制，使其停止对步进马达驱动器6产生脉冲信号，从而停止对步进马达7驱动，步 进马达7进入暂停状态。
步骤S14，在暂停时间结束时，处理模块102对输入输出控制器4发出反向转动的控制指 令，该控制命令传送给步进马达驱动器6，同时控制波形产生器5使其产生脉冲信号，该脉冲 信号传送给步进马达驱动器6使其驱动步进马达反向转动。
步骤S15，反向转动期间判断模块101判断是否出现测试异常。所述测试异常指步进马达 在反向转动测试时间没结束之前停止转动。
步骤S16，若没有出现测试异常，则反向转动测试时间结束，则判断模块101判定步进马 达测试时间是否结束。
步骤S17，若测试时间还未结束，则反向转动测试时间结束，处理模块102结束对波形产 生器5的控制，使其停止对步进马达驱动器6产生脉冲信号，从而停止对步进马达7驱动，步 进马达7进入暂停状态。
在步骤S12中，若测试出现异常，则直接结束流程，显示设备l提示步进马达不合格。所 述测试异常指步进马达在正向转动测试时间没结束之前停止转动。
在步骤S15中，若测试出现异常，则直接结束流程，显示设备l提示步进马达不合格。所 述测试异常指步进马达在反向转动时间没结束之前停止转动。
在步骤S16中，若测试时间结束，则结束测试，显示设备l提示步进马达合格。
在步骤S17中，在暂停时间结束时，则回到步骤Sll。
在本实施例中，用户选择的测试步进马达的方式为正向转动、暂停及反向转动。在其它 实施例中，用户选择的测试步进马达的方法也可以按照一个方向转动，即只是正向转动或反 向转动。
本实施例主要完成了对步进马达的测试，每次测试完成之后，测试的参数保留在控制设
备2中，下次测试开始若没有进行参数设置将默认前一次测试的参数。
权利要求
1.一种步进马达测试系统，该系统包括依次连接的输入装置、控制设备、输入输出控制器及步进马达驱动器，在控制设备和步进马达控制器之间还连接有波形产生器，其特征在于，所述的控制设备包括设置模块，用于通过输入装置设置步进马达所需要测试的参数，所述的测试参数包括步进马达的转动方向和测试时间；处理模块，用于在步进马达开始测试时，控制波形产生器向步进马达驱动器发送脉冲信号以驱动步进马达转动，并控制输入输出控制器对步进马达驱动器发出指令，以控制步进马达按照所设置的转动方向转动；判断模块，用于根据测试时间内步进马达的转动是否出现异常判断步进马达是否合格。
2.如权利要求l所述的步进马达测试系统，其特征在于，所述的转动 方向包括正向转动和反向转动，所述的测试时间是指步进马达正向转动测试时间、反向转动 测试时间及步进马达正向转动之后开始反向转动的间隔时间的总和。
3.如权利要求2所述的步进马达测试系统，其特征在于，所述步进马 达的转动出现异常是指步进马达在正向转动测试时间或反向转动测试时间还没结束时，步进 马达停止转动。
4.如权利要求l所述的步进马达测试系统，其特征在于，所述的测试 参数还包括转动速度和转动模式；所述的转动模式包括全步转动模式、半步转动模式、四 分之一步转动模式及八分之一步转动模式。
5.如权利要求l所述的步进马达测试系统，其特征在于，所述的控制 设备还包括存储模块及显示模块，所述的存储模块用于存储设置的测试参数，所述的显示模 块用于显示设置的测试参数及测试时剩余测试时间的信息。
6. 一种步进马达测试方法，利用依次连接的输入装置、控制设备、 输入输出控制器及步进马达驱动器测试步进马达是否合格，其中在控制设备和步进马达控制 器之间还连接有波形产生器，其特征在于，该方法包括如下步骤通过输入装置设置步进马达所需要测试的参数，所述的参数包括步进马达的转动方 向和测试时间；控制设备控制输入输出控制器发出控制指令及控制波形产生器发出脉冲信号，以驱动 步进马达按照设置的转动方向转动；控制设备判断在测试时间内步进马达的转动是否出现异常。
7.如权利要求6所述的步进马达测试方法，其特征在于，所述的转动 方向包括正向转动和反向转动，所述的测试时间是指步进马达正向转动测试时间、反向转动 测试时间及步进马达正向转动之后开始反向转动的间隔时间的总和。
8.如权利要求7所述的步进马达测试方法，其特征在于，所述步进马 达的转动出现异常是指在步进马达在正向转动测试时间或反向转动测试时间还没结束时，步 进马达停止转动。
9.如权利要求6所述的步进马达测试方法，其特征在于，所述的测试 参数还包括转动速度和转动模式，所述的转动模式包括全步转动模式、半步转动模式、四分 之一步转动模式及八分之一步转动模式。
全文摘要
本发明提供一种步进马达测试方法，利用依次连接的输入装置、控制设备、输入输出控制器及步进马达驱动器测试步进马达是否合格，其中在控制设备和步进马达控制器之间还连接有波形产生器，该方法包括如下步骤通过输入装置设置步进马达所需要测试的参数，所述的参数包括步进马达的转动方向和测试时间；控制设备控制输入输出控制器发出控制指令及控制波形产生器发出脉冲信号，以驱动步进马达按照设置的转动方向转动；控制设备判断在测试时间内步进马达的转动是否出现异常。本发明还提供一种步进马达测试系统，利用该测试系统及方法，能够快速准确地完成对步进马达的测试。
文档编号G01M99/00GK101344577SQ20071020107
公开日2009年1月14日 申请日期2007年7月13日 优先权日2007年7月13日
发明者余国俊, 徐华勇, 曹德华, 黄登聪 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司