首先，我们来了解一下什么是步进电机.步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”)，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。步进电机可以作为一种控制用的特种电机，利用其没有积累误差(精度为100%)的特点，广泛应用于各种开环控制。

现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机,永磁式步进电机,混合式步进电机.其中混合式步进电机目前应用是比较多的。

其次就让我们就来了解一下什么是测试系统。

很多汽车制动元件的检测，例如液压制动系中制动主缸助力器总成的检测和气压制动系中气制动阀的检测，在测试系统中都需要用电机推动滚珠丝杠来模拟在实际汽车制动时踩下制动踏板进行制动的过程，滚珠丝杠推动主缸或是制动阀使其达到汽车制动时所需要的各种工作状态，以便来测试各种性能。而混合式步进电机由于角位移与输入脉冲严格成正比关系，在其运动过程中没有累计误差，跟随性良好，所以选择步进电机是汽车制动元件测试系统中性能较好的执行元件。

最后我们就要了解一下系统硬件的构成了。

汽车制动元件测试系统中，因为有气压或者液压的压力要测试，所以电磁阀、压力表、压力传感器等是必不可少的，本文只讨论步进电机作为执行元件在制动元件在测试中的应用，所以略去压力测试部分。系统硬件组成有位移传感器，力传感器，步进电机；控制核心采用工控机和数据采集卡。

第一，系统硬件选型

　　深圳比亚迪汽车气制动阀检测试验台一台，步进电机选用信浓步进电机，型号Y07-59D1-3260混合式步进电机，电流为3A、二相六线、转子齿数为50齿，步距角1．8°驱动器采用MOONS两相混合式步进电机驱动器Y2SSR4；32控机配置为研祥工控机IPC一810A，C1I850以上，QT80G，HY256M以上，52X光驱、USB光电鼠标、10M／100M自适应以太网卡。数据采集卡选用研祥公司PCL-812PG采集卡。位移传感器量程为：（0～60）mm，精度为05％。输入力传感器量程为2500N，精度为1％。如图1所示，为控制系统的基本组成。

　　步进电机正常运行的关键指标是其矩频特性曲线要满足系统的要求。因此需要对所选的型号为Y07-59D1-3260混合式步进电机做必要的验证工作。

估算步进电机所需的运行转矩：T=Te+Ta

式中：Te 一负载转矩；Ta一加速转矩。

　　由于无法计算电机的电磁转矩，因此只能初步计算负载转矩，步进电机需要克服制动元件弹簧力前进，估测得弹簧压缩力约为150N，因此，需要的负载转矩约为：

（1）

式中：F-弹簧压缩力；V一步进电机的前进速度。

　　估算步进电机需克服起动摩擦、转动惯量等所需的加速转矩，机械部分的转动惯量为：

（2）

式中：G一步进电机机械部分重量；D 一直径。

　　加速转矩Ta为：

 （3）

式中： Va一目标速度；ta一加速时间。

根据式（3）计算结果可知Ta很小，可以忽略。步进电机最大静转矩,故取最大静转矩，故取最大静转矩

根据Y07-59D1-3260混合式步进电机的矩频特性曲线（图略），可以看出该电机满足系统的要求。

  东莞市凯福机电一直致力于高品质运动控制产品的研发，生产和销售，公司拥有强大的研发能力以及先进的制造设备和制造工艺，运用完善的检测手段，保证产品的质量和一致性。产品包括SHINANO下列步进马达，YARAK系列脉冲型步进驱动器，AMP&MOONS系列智能驱动器，集成式步进和集成式步进伺服。