脉冲当量是什么？如何计算？
脉冲当量是什么？如何计算？
脉冲当量是工业自动化控制中的一个重要概念，特别是在步进电机和伺服电机的定位控制中。它定义了控制器输出一个定位控制脉冲时所产生的位移或角度变化。对于直线运动，脉冲当量表示移动的距离；对于圆周运动，则表示转动的角度。
脉冲当量的基本概念
简单来说，脉冲当量就是电机接收到一个脉冲信号后能够移动的距离或转动的角度。它是衡量电机最小运动精度的重要指标。在实际应用中，通过计算脉冲个数与脉冲当量的乘积，可以得到电机实际移动的距离。
脉冲当量的计算方法
下面通过一个具体的实例来说明脉冲当量的计算过程：
假设已知以下参数：
- 步进电机步距角为1.8°
- 齿轮减速器的传动比为1/6
- 驱动器的细分是2
- 丝杠螺距5mm
首先解释这些参数的含义：
- 丝杠的螺距是指丝杠每转一圈所移动的距离。例如，螺距为5mm的丝杠每转一圈前进5mm。
- 电机的步距角是指每个脉冲信号使电机转动的角度。
- 驱动器的细分和齿轮减速器的效果是相同的，都是为了提高控制精度。
接下来计算脉冲当量：
原始步进电机的步距角为1.8°，经过齿轮减速器的传动比1/6和驱动器的细分2后，每个脉冲的实际转动角度为：
[
1.8° \times \frac{1}{6} \times \frac{1}{2} = 0.15°
]计算电机转一圈需要的脉冲数：
[
\frac{360°}{0.15°} = 2400 \text{个脉冲}
]由于丝杠的螺距为5mm，电机转一圈丝杠前进5mm，因此脉冲当量为：
[
\frac{5mm}{2400} = 0.00208333mm/脉冲
]
步进电机步距角的来源
步进电机的步距角通常可以在电机的规格书中找到。例如，雷赛的57CME系列闭环步进电机的步距角为1.8°。此外，电机的步距角精度也有限制，不能通过驱动器无限细分。
驱动器通常会提供不同的脉冲/圈（pulse/rev）设置选项，通过拨码开关进行调整。例如，下图显示了一个驱动器的设置界面，其中pulse/rev表示电机转一圈所需的脉冲数：
脉冲生成频率的影响
脉冲生成频率由插补周期决定。插补周期越短，脉冲生成频率越高，电机运动越平滑；反之，插补周期越长，脉冲生成频率越低，可能导致运动不连续或精度下降。
通过以上分析可以看出，脉冲当量是工业自动化控制中一个非常重要的参数，它直接影响到系统的定位精度和运动控制性能。正确理解和计算脉冲当量对于设计和调试自动化设备具有重要意义。