Wenn ein Schrittmotorsystem nicht ordnungsgemäß funktioniert, kann der Fehler am Motor, am Treiber oder am Controller liegen. Dieser Leitfaden erklärt, wie Sie mit einem Multimeter die fehlerhafte Komponente eingrenzen können.
Wenn Ihr Schrittmotor nach dem Anschluss an den Treiber nicht dreht, lesen Sie bitte zunächst diesen Artikel: Schrittmotor dreht nicht nach Anschluss an den Treiber
Nachdem Konfigurations- oder Bedienfehler ausgeschlossen wurden, verwenden Sie die folgenden Methoden, um Hardwareprobleme zu prüfen.
Sicherheitshinweis: Stellen Sie sicher, dass das System stromlos ist, bevor Sie Motorleitungen anschließen oder trennen. Verwenden Sie geeignete persönliche Schutzausrüstung bei der Arbeit an elektrischen Systemen.
Motortest
- Stellen Sie das Multimeter auf Widerstandsmessung (Ω) ein.
- Messen Sie den Widerstand zwischen A+ und A- (Phase A).
- Messen Sie den Widerstand zwischen B+ und B- (Phase B).
Vergleichen Sie die Messwerte mit dem im Datenblatt des Motors angegebenen Phasenwiderstand:
- Wenn der Widerstand null oder deutlich niedriger als der angegebene Wert ist, kann dies auf einen Kurzschluss in der Wicklung hinweisen.
- Wenn der Widerstand unendlich (Unterbrechung / kein Durchgang) ist, deutet dies auf eine unterbrochene Wicklung oder ein abgetrenntes Kabel hin.
Wenn ein Fehler festgestellt wird, prüfen Sie, ob der Motor Überstrom, Überhitzung, mechanischer Überlastung oder physischen Beschädigungen ausgesetzt war, die den Wicklungsfehler verursacht haben könnten.
Messpunkte:
A+ und A-
B+ und B-
Treibertest
Stellen Sie das Multimeter auf Gleichspannungsmessung ein. Der Treiber erwartet ein Logikpegel-Signal von 5 V.
Hinweis zu den Multimeter-Messwerten: Bei der Messung von Impulssignalen mit einem Multimeter im Gleichspannungsmodus zeigt der angezeigte Wert die Durchschnittsspannung, nicht die Spitzenspannung. Die Durchschnittsspannung hängt von der Signalamplitude und dem Tastverhältnis ab. Für eine genauere Diagnose von Impulswellenformen wird ein Oszilloskop empfohlen.
- Messen Sie die Signalspannung zwischen PUL+ und PUL-:
- Das PUL-Signal ist eine Impulswellenform. Der Gleichspannungsmesswert stellt die Durchschnittsspannung dar.
- Bei einem 5-V-Logikpegel-Signal mit einem Tastverhältnis von 50 % ist ein Messwert von ca. 2,5 V zu erwarten.
- Messen Sie die Signalspannung zwischen DIR+ und DIR-:
- Das Richtungssignal (DIR) ist ein digitales Logikpegel-Signal (HIGH oder LOW), das die Drehrichtung des Motors bestimmt. Es handelt sich nicht um ein Impulssignal und hat kein Tastverhältnis.
- Es ist ein Messwert nahe 0 V (LOW) oder nahe 5 V (HIGH) zu erwarten, abhängig vom Logikpegel des Controllers und der aktuellen Richtungseinstellung.
- Wenn die Spannung auf einem undefinierten Zwischenwert liegt (z. B. ~2,5 V), kann dies auf ein Verdrahtungsproblem oder einen Signalfehler hinweisen.
Hinweis: Das DIR-Signal bestimmt die Drehrichtung des Motors. Unter normalen Bedingungen führt ein fehlerhaftes DIR-Signal dazu, dass der Motor in die falsche Richtung dreht, anstatt stehen zu bleiben. Wenn das DIR-Signal jedoch auf einem undefinierten Zwischenwert liegt, können sich manche Treiber unvorhersehbar verhalten. Wenn der Motor überhaupt nicht dreht, konzentrieren Sie sich zunächst auf die Prüfung des PUL-Signals.
Controllertest
Stellen Sie das Multimeter auf Gleichspannungsmessung ein.
Hinweis: Die Spannungsmesswerte unterscheiden sich zwischen der Controller-Seite (PUL+ zu GND) und der Treiber-Seite (PUL+ zu PUL-), da der Treibereingang optisch isoliert ist. Die Messung auf der Controller-Seite bezieht sich auf die Masse des Controllers, während die Messung auf der Treiber-Seite über die isolierten Eingangsklemmen des Treibers erfolgt.
- Messen Sie die Signalspannung zwischen PUL+ und GND:
- Dies ist ein Impulssignal. Der Gleichspannungsmesswert stellt die Durchschnittsspannung dar.
- Bei einem 5-V-Logikpegel-Signal mit einem Tastverhältnis von 50 % ist ein Messwert von ca. 2,5 V zu erwarten.
- Messen Sie die Signalspannung zwischen DIR+ und GND:
- Das DIR-Signal ist ein statischer digitaler Logikpegel, kein Impulssignal.
- Es ist ein Messwert von ca. 5 V (HIGH) oder 0 V (LOW) zu erwarten, abhängig von der aktuellen Richtungseinstellung.
Zusammenfassung
| Komponente | Messpunkte | Erwarteter Messwert | Möglicher Fehler |
|---|---|---|---|
| Motor | A+ zu A- / B+ zu B- (Widerstand) | Entspricht dem Datenblattwert | Kurzschluss (zu niedrig) oder Unterbrechung (unendlich) |
| Treiber | PUL+ zu PUL- (Gleichspannung) | ~2,5 V bei 50 % Tastverhältnis (5-V-Logik) | Keine Spannung oder unerwarteter Wert |
| Treiber | DIR+ zu DIR- (Gleichspannung) | ~0 V oder ~5 V (Logikpegel) | Zwischenspannung (~2,5 V) deutet auf einen Fehler hin |
| Controller | PUL+ zu GND (Gleichspannung) | ~2,5 V bei 50 % Tastverhältnis (5-V-Logik) | Keine Spannung oder unerwarteter Wert |
| Controller | DIR+ zu GND (Gleichspannung) | ~0 V oder ~5 V (Logikpegel) | Keine Spannung oder unerwarteter Wert |
Tipp: Wenn Ihnen ein Oszilloskop zur Verfügung steht, wird dringend empfohlen, dieses bei der Prüfung von Impulssignalen zu verwenden. Ein Oszilloskop bietet eine direkte visuelle Darstellung der Signalwellenform und erleichtert die Überprüfung von Signalintegrität, Amplitude und Timing erheblich im Vergleich zu einem Multimeter.
Wenn Sie das Problem nach Anwendung der oben genannten Methoden nicht identifizieren können, senden Sie bitte Fotos Ihrer Testergebnisse an unser technisches Support-Team. Wir helfen Ihnen gerne bei der Fehlersuche.