发明名称 特别是用于控制光学扫描器之马达控制系统
摘要 以相反的两个方向扫描跨越一个条码的一道光束,系藉由监测跨于一个马达之一个绕组(诸如一个二相步进马达的诸相位绕组之一)上的电压,而在速度及扫描角上受控制,该马达使该光束扫描跨越该条码所在的一片视野。为使该绕组能用来携带驱动该马达之电流,在驱动电流施加于该马达时的周期期间内,响应于由进入绕组内之感应发电作用(反电动势)引生之电压的回路被抑制。驱动电流系以多个脉冲的形式施加,并且较佳地系呈周期性地重现之多群脉冲形式。在本发明利用具二相位绕组的一个马达之一实施例中,诸群脉冲被交替地施加于该等绕组中之不同绕组,并在诸脉冲被施加至另一个绕组的时间周期期间,从这些绕组中的一个绕组引出由于感应发电作用而生的电压。在运用具单一绕组的马达之另一实施例里,此种感应性产生的电压在介于连续的驱动脉冲之间的区间内被导引出。此感应成份的尖峰值系与扫描角及光束速度成比例,且被导出以用于一个已规划的微处理器中,此微处理器改变诸驱动脉冲的持续期间以保持光束速度及扫描角于吾人所希望的预设值。
申请公布号 TW275161 申请公布日期 1996.05.01
申请号 TW083111618 申请日期 1994.12.13
申请人 PSC股份有限公司 发明人 爱德华C.布瑞摩;雷蒙J.伯益
分类号 G06K7/14;H02P7/62 主分类号 G06K7/14
代理机构 代理人 康伟言 台北巿南京东路三段二四八号七楼;蔡坤财 台北巿松江路一四八号十二楼之三
主权项 1.一种供具有绕组及一根输出转轴之一个马达用 的马达控 制系统,该系统包含有:用以使驱动电流周期性地 通过该 绕组俾在至少一个方向上以预定动作转动该转轴 之装置; 用以感测跨于该绕组上由于该驱动电流所引生并 且由于感 应性发电作用所引生的一个电压并提供一个相对 于该电压 之输出信号的装置;用以在该驱动电流正通过该绕 组的周 期期间抑制该输出信号以使得该输出信号代表由 于在该绕 组中之感应发电作用引生之电压的装置;以及响应 于代表 因感应发电作用引生之该电压的该输出信号用以 控制该驱 动电流继而控制该输出转轴的运动的装置。2.根 据申请专利范围第1项所述之该系统,其中该抑制 装 置包含在该驱动电流正通过该绕组及无驱动电流 通过该绕 组时响应于跨于该绕组上之该电压的波幅而用以 于该驱动 电流正通过该绕组时的周期期间抑制该输出信号 的装置。3.根据申请专利范围第2项所述之该系统, 其中该波幅响 应装置包含一个差动放大器,就差动放大器具有一 个第一 输入及一个参考输入,该第一输入有跨于该绕组上 的该电 压施加于其上,而该参考输入系被设定于一个参考 电压, 该参考电压在该驱动电流正通过该绕组时高于跨 于该绕组 上之该电压之波幅但于无驱动电流时则不超过跨 于该绕组 上之该电压之波幅,该差动放大器具有在该参考输 入电压 比该第一输入电压为高时提供该输出信号的一个 输出。4.根据申请专利范围第3项所述之该系统,其 中,该差动 放大器为有工作电压施加于其上及具有一个输出 信号电压 范围的一个运算放大器,该输出信号电压范围系介 于该工 作电压与一个至少等于该参考电压之电压之间,该 第一输 入系为该运算放大器的直接输入而该参考输入则 为其反相 输入。5.根据申请专利范围第4项所述之该系统,其 中该驱动电 流系呈连续多组脉冲的形式,该等多组脉冲乃在由 一些时 间间隔所隔开的一些周期期间周期性地发生,且该 参考输 入具有用以提供对应于跨于该绕组上之该电压之 平均波幅 的一个电压作为该第一输入的装置。6.根据申请 专利范围第1项所述之该系统,其中该马达为 一个具有一对相位绕组的步进马达,该等相位绕组 中之一 个相位绕组即为该绕组,并且该驱动电流通过装置 包含用 以交替地并在连续的时间周期内传送该驱动电流 经过该对 相位绕组中之不同绕组的装置。7.根据申请专利 范围第6项所述之该系统,其中,该驱动 电流通过装置包括供以连续多群脉冲的方式产生 该驱动电 流的装置,且该驱动电流控制装置包括用以控制该 等脉冲 之持续期间的装置。8.根据申请专利范围第4项所 述之该系统,其中响应于该 输出信号的该装置包括一个用以提供对应于该输 出信号之 尖峰波幅之一个输出的电路,及响应于该尖峰波幅 而用以 控制该驱动电流以便使该尖峰波幅在某一段时间 周期中保 持在对应于该转轴在一个预定角位移内所作的运 动动作之 某一个预定値的装置。9.根据申请专利范围第6项 所述之该系统,其更包含有一 个光学扫描器,该光学扫描器包括有用以产生 束 光束并 有其至少一个构件连接于该转轴上的装置,以及用 以产生 呈连续多群的单极性脉冲并交替地施加该等多群 脉冲至该 等绕组中的不同绕组上以使该转轴振荡且使该光 束以一个 预定的扫描角往复地扫描的装置,并且该驱动电流 控制装 置包括有响应于该输出信号而用以减少该扫描角 偏离该预 定扫描角之变化量的装置。10.根据申请专利范围 第1项所述之该系统,其中该驱动电 流通过装置包括用以产生通过该绕组的多个连续 驱动脉冲 之装置,并且该抑制装置包含用以在除了发生在该 等驱动 脉冲间之一些区间以外之时间制止该输出信号的 传送动作 之装置。11.根据申请专利范围第10项所述之该系 统,其中该抑制 装置包含用以闸定该输出信号以便从该输出信号 中选出对 应于该绕组中感应地产生之电压的个别脉冲之装 置。12.根据申请专利范围第11项所述之该系统,其 中用以产 生该等驱动脉冲的该装置包括有:一个经规划的微 处理器 ,该微处理器系用以提供第一串列脉冲及发生于该 第一串 列之诸脉冲之间的一个第二串列脉冲;响应于该第 一串列 脉冲用以产生该等驱动脉冲的装置;以及供以该第 二串列 脉冲操作该闸定装置之装置。13.根据申请专利范 围第11项所述之该系统,其中该控制 装置包含用以提供对应于该等个别脉冲之尖峰振 幅的一个 控制电压之装置,以及响应于该控制电压而用以改 变该等 驱动脉冲之一参数以控制该转轴之动作的装置。 14.根据申请专利范围第13项所述之该系统,其中该 等驱 动脉冲的该参数为其持续期间。15.根据申请专利 范围第13项所述之该系统,其中用以产 生该等驱动脉冲的该装置包括用以产生呈连续多 群之形式 之该等脉冲的装置,该等脉冲以相反两方向通过该 绕组而 使该转轴循该等相反方向中之每一个方向往复地 振荡经过 一个给定之角位移,且响应于该控制电压的该装置 系被操 作以减少在该给定角位移上的变化。16.根据申请 专利范围第15项所述之该系统,其更包含有 被连接至该转轴而用以提供往复式地振荡经过对 应于该给 定角位移之一个扫描角的一道光束俾使光束扫描 跨越位在 一个视野内之一个目标物的装置。图示简单说明: 第1图系作为本发明之实施例的一个光学扫描器之 马达控 制系统的一幅概示图; 第2图系显示出在第1图所示系统中出现于不同点 之诸信号 的一幅时序或波形图; 第3图系根据本发明之另一个实施例的一个光学扫 描器之 马达控制系统的概示图,其中一个具有一个单一绕 组的马 达被用来使该光束作扫描动作;及 第4图系绘示出在第3图所示系统中出现于不同点 之诸信号
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