监控摄像头怎样能听不到声音（不在监控范围内能听到声音吗）

布莱恩科斯特卡和迈克尔杰克逊

本博客讨论了步进电机噪声的两个主要因素——振动和电流纹波——以及克服它们的传统方法。然后，本文考虑了Analog Devices 的Trinamic 团队所做的其他改进，以实现有效监控摄像头操作所需的更平稳、更安静的步进电机性能。

克服问题1 - 振动

根据设计，步进电机移动固定数量的机械步数- 通常每转200 个完整步数- 相当于每步1.8 度。传统上，它们使用“全步”控制，其中定子相线圈通电以产生磁场，推动转子完成下一个全步。然而，在级间切换时，转子不受任何形式的控制，这会导致振动传递到电机外壳中，从而引起机械振动，从而产生可听噪音。

微步进——一种全步之间的受控运动形式——是解决振动引起的噪声问题的第一阶段。这涉及到让电机驱动器生成精确的控制电流，以将转子移动到每个完整步骤之间的n 个中间位置。最常见的方法是每个整步使用16 个微步，即微步的1/16。虽然这可以减少振动，但并不能完全消除振动。为了进一步改进这一点，Analog Devices 的Trinamic 团队开发了一种具有1/256 微秒TEPS 的更高分辨率电机驱动器。这使得台阶之间的运动异常平稳，显着降低了振动水平，从而降低了产生的噪音水平。图2 显示了提高分辨率所带来的增量优势。在全步控制下，驱动电流快速变化，导致离子在目标值附近振荡。随着微步数的增加，振荡开始减少，电流波形更接近平滑移动所需的理想正弦形状。

图2：不同步长分辨率下的电机电流比较

克服问题2 电流纹波

基于微步进的优点，第二级力求使电机控制电流尽可能呈正弦波。传统的电流模式方法允许电机驱动器监控和调整电流并改变MOSFET 开关频率。不幸的是，需要不断地改变开关，因为步进电机几乎总是产生几毫伏的测量噪声，但这会产生产生可听噪声的不良副作用。

Analog Devices 的Trinamic 团队通过开发一种称为StealthChop 的电压（而不是电流）控制方法解决了这个问题，该方法对受控电压执行脉宽调制(PWM)。使用固定频率可以防止因改变开关频率而引起的可听噪声。图3 比较了使用电流控制与隐形斩波的电机线圈电压。使用StealthChop，电机控制电压中不会出现明显的频率抖动。

图3：比较StealthChop 的电机线圈电压（左）与使用电流模式方法（右）

此外，除了减少可听噪声之外，StealthChop 还可以生成轮廓更平滑的正弦波，从而提供进一步减少振动的额外好处。对于有效的PTZ 监控摄像机，使用1/256 微步的StealthChop 是实现低噪声和低振动的最佳方法。

审稿编辑：郭婷