步进电机步距角度精度的测量方法

角度测量法

步进电机用作位置定位控制时，前述的静态转矩特性为最重要的特性。步进电机的角度精度，能用高分辨率的编码器通过连轴器（使转动时不会发生旋转位移现象）直接连接，角度作为数字，读入计数器，用计算机进行计算。结果通过打印机或X-Y绘图仪等设备输出，作为电机的评价资料。

下图为功能框图，与步进电机安装编码器图。

步距角精度测量法

位置精度：转子的任意点作为出发点，由此每一步测量一次，电机连续旋转一圈，求转子的实际位置与理论位置的差。用正最大值与负最大值范围表的误差，称为位置误差（position），用基本步距角的百分率（％）来表示。下表表示静止角度误差：

下图表示误差与位置精度：

上图中，若正的最大误差为Δθ₁，负的最大误差为Δθ₄，则位置精度PA由下式表示：

步距角精度：转子从任意一点出发，连续运行时，求出各步进角度的实测角度与理论上的步进角度之差，用理论步距角的百分率（％）表示，称为步距角精度，以1圈中的（+）侧与（一）侧的最大值表示。

上式可有下表表示：

即上式的第一项为步距角理论值，(θ_m-θ_m-1)=θ_s。第二项为静止角度（位置）误差的相邻误差，变成步距角误差。步距角误差取（+）或（-）值，（+）或（-）的最大值与步距角之比的百分数（％）称为步距角精度。（表1）的步距角精度SA用下式描述：

滞环误差：转子由任意点正转1圈后，再反向旋转一圈返回原点，各测量位置的偏差角中取最大值，称为滞环误差。上“误差的表示与位置精度图”中的H即为滞环误差。

实际的角度精度

上图表示两相HB型1.8°步进电机的2相激磁角度精度。有每4步进精度的描述，即各相位置定位如下图所示。

上图的角度误差有4步进的周期性，其是由步进电机绕组相间磁阻偏差大所造成的。分别取出4组来看，如图中所示。并非全步进位置决定定位，如果容许分辨率低，釆用每隔4步进的位置定位，位置精度改善1/4。每隔2步进精度会提高，这也是位置精度改善的对策。