一种颗粒计数器内步进电机控制电路的制作方法

本技术属于电机控制，尤其涉及一种颗粒计数器内步进电机控制电路。

背景技术：

1、液体颗粒计数器是用来检测油液中各种微粒的尺寸和多少，对各类油液进行固体颗粒污染度检测。如中国实用新型专利cn213933521u所公开的一种颗粒计数器，如图1所示，其采用遮光法原理进行油液污染度检测，具有检测速度快、抗干扰性强、精度高、重复性好等优点，可用于液压系统油路中颗粒污染的在线实时监测，可广泛应用于航空、航天、电力、石油、化工、交通、港口、冶金、机械、汽车制造等领域中的液压油、润滑油、变压器油（绝缘油）、汽轮机油（透平油）、齿轮油、发动机油、航空煤油、水基液压油等的固体颗粒污染度检测，及对有机液体、聚合物溶液中的颗粒杂质的检测，然而其在使用时仍存在下述缺点：采用减压阀、流量阀设计，读取的流量值不准确，且产生气泡等因素影响测量精度；整体体积大，使用不方便。而现有的部分颗粒计数器虽然采用电机控制待测液体的流速，但使用过程中由于电路的抗干扰性差，导致电机振动，使得单位时间内测量出来的液体体积不够精准，进而导致最终的结果精度不够。

2、为此，提出一种颗粒计数器内步进电机控制电路，解决上述问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种颗粒计数器内步进电机控制电路，旨在解决所述背景技术中现有液体颗粒计数器因干扰、振动等原因导致单位时间内测量出来的流量精度不够，进而影响单位油液的颗粒污染度数据单位精度差的问题。为实现所述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种颗粒计数器内步进电机控制电路，包括电源模块、mcu电路、电机驱动电路、光耦隔离电路以及输入端口。其中，电源模块与mcu电路、电机驱动电路电性连接，为mcu电路与电机驱动电路供电；输入端口通过光耦隔离电路与电机驱动电路连接，将控制信号发送至电机驱动电路，电机驱动电路与步进电机连接并驱动步进电机运转。该技术方法将外部输入的信号通过光耦隔离电路，有效提高整体的抗干扰能力，实现高精度控制电机，解决液体颗粒计数单位时间内流量精度不准的问题。

2、进一步的，电源模块采用mp2459单片降压开关转换器，内部集成逐周期限流保护和过温保护电路。该单片降压开关转换器支持宽电压输入电源：12~50vdc，其峰值电流高达5a，适用于多种类型的步进电机。

3、进一步的，mcu电路包括微处理器以及与微处理器电性连接的复位电路、晶振电路、接口电路。微处理器的型号为stm32f103cbt6，集成了72mhz运行频率的高性能risc内核，高速嵌入式存储器，采用其单独控制驱动芯片，提高整个控制系统的稳定性。

4、更优的是，电机驱动电路采用型号为tmc2590的驱动芯片，支持256微步进，提高微步进的平滑度，同时集成短路保护、开路负载检测、温度传感器和欠压检测，不需要额外搭建保护电路。

5、具体的，输入端口的使能、方向、脉冲信号均与光耦隔离电路电性连接，提高抗干扰能力以及系统的可靠性。

6、mcu电路的微处理器内设有斩波算法，有利于降低电机运行中的振动和噪声。本控制电路还设有半流模式，即步进电机正常工作时，输入控制脉冲pul断开，电机处于急停状态，内部线圈此时电流最大，继而电机线圈发热增大，影响电机寿命。半流模式为在断开脉冲信号pul0.5秒后进入半电流状态，此时电机的相电流为运行时的50%，进而降低功耗和电机发热，重新接到脉冲信号自动退出半电流状态。

7、与现有技术相比，本实用新型主要采用光耦隔离电路将外部输入信号实现精准抗干扰输入，保证控制电路的稳定性，进而高精度控制步进电机；同时采用支持256微步进的驱动芯片提高微步进的平滑度，采用支持宽电压输入的电源模块，可驱动多种类型的步进电机，实现颗粒计数器对油液的高精度抽取。

技术特征：

1.一种颗粒计数器内步进电机控制电路，其特征在于：包括电源模块、mcu电路、电机驱动电路、光耦隔离电路以及输入端口，所述电源模块与mcu电路、电机驱动电路电性连接，为mcu电路与电机驱动电路供电；所述输入端口通过光耦隔离电路与电机驱动电路连接，将控制信号发送至所述电机驱动电路，所述电机驱动电路与步进电机连接并驱动步进电机运转。

2.根据权利要求1所述的一种颗粒计数器内步进电机控制电路，其特征在于：所述电源模块采用mp2459单片降压开关转换器，内部集成逐周期限流保护和过温保护电路。

3.根据权利要求1所述的一种颗粒计数器内步进电机控制电路，其特征在于：所述mcu电路包括微处理器以及与微处理器电性连接的复位电路、晶振电路、接口电路。

4.根据权利要求3所述的一种颗粒计数器内步进电机控制电路，其特征在于：所述微处理器的型号为stm32f103cbt6。

5.根据权利要求1所述的一种颗粒计数器内步进电机控制电路，其特征在于：电机驱动电路采用型号为tmc2590的驱动芯片，支持256微步进，同时集成短路保护、开路负载检测、温度传感器和欠压检测。

6.根据权利要求1所述的一种颗粒计数器内步进电机控制电路，其特征在于：所述输入端口的使能、方向、脉冲信号均与光耦隔离电路电性连接。

7.根据权利要求1~6任意一项所述的一种颗粒计数器内步进电机控制电路，其特征在于：所述mcu电路的微处理器内设有斩波算法。

技术总结
本技术公开了一种颗粒计数器内步进电机控制电路，属于电机控制技术领域。本技术包括电源模块、MCU电路、电机驱动电路、光耦隔离电路以及输入端口。其中，电源模块与MCU电路、电机驱动电路电性连接，为MCU电路与电机驱动电路供电，电源模块支持12~50VDC输入以驱动多种类型的步进电机；输入端口通过光耦隔离电路与电机驱动电路连接，将外部的使能、方向、脉冲控制信号发送至电机驱动电路，电机驱动电路与步进电机连接并驱动步进电机运转。本技术采用光耦隔离电路将外部输入信号实现精准抗干扰输入，保证控制电路的稳定性，同时采用支持256微步进的驱动芯片提高微步进的平滑度，采用支持宽电压输入的电源模块，可驱动多种类型的步进电机。

技术研发人员：刘学华
受保护的技术使用者：青岛润鹏科技有限公司
技术研发日：20230626
技术公布日：2024/2/25