4、电机与走钞机构测试：步进电机驱动测试、走钞轮摩擦力矩测试、卡钞检测与复位逻辑验证
走钞机构，说白了就是点钞机的“心脏”。电机一转，钞票飞过，传感器读数，一气呵成。但这里头坑不少。我见过不少方案，电机选型没问题，电路设计也没毛病，一上整机就卡钞。为什么？因为走钞轮摩擦力矩没测透。
这一章，咱们就聚焦三个核心测试项：步进电机驱动、走钞轮摩擦力矩、卡钞检测与复位逻辑。每个环节我都会结合量产测试的实际经验来讲。
4.1 步进电机驱动测试
步进电机在点钞机里负责搓钞和分钞。驱动测试，我习惯分三步走：静态阻抗、动态波形、堵转保护。
4.1.1 静态绕组阻抗测试
先测电机绕组的直流电阻。这个值能反映线圈有没有短路或断路。用四线法测，精度高一些。
| 测试项 | 合格范围 | 测试工具 |
|---|---|---|
| A-B相电阻 | 12.0Ω ± 5% | 数字电桥 |
| B-C相电阻 | 12.0Ω ± 5% | 数字电桥 |
| 相间绝缘 | > 10MΩ | 兆欧表 |
4.1.2 动态驱动波形测试
电机转起来，用示波器看驱动芯片输出的波形。重点关注上升沿和下降沿的斜率，以及电流纹波。
// 驱动波形测试要点
// 1. 设置示波器：时间轴 2ms/div，电压 5V/div
// 2. 探头接电机A+和A-两端
// 3. 观察波形是否对称，有无毛刺
// 4. 记录占空比，应在45%~55%之间我建议在电机带载情况下测。空载波形好看，一挂上走钞轮，波形可能就变形了。嗯，这里要注意。
4.1.3 堵转保护测试
点钞机偶尔会卡钞，电机如果一直堵转，线圈会过热。量产测试必须验证堵转保护逻辑是否生效。
4.2 走钞轮摩擦力矩测试
走钞轮摩擦力矩，直接影响搓钞成功率。力矩太小，钞票打滑；力矩太大，容易撕钞。这个测试，我一般用扭矩计配合专用夹具来做。
4.2.1 静态摩擦力矩测试
电机不转，用扭矩计手动转动走钞轮，记录最大静摩擦力矩。这个值反映了走钞轮与轴之间的配合松紧。
- 合格范围：0.05 N·m ~ 0.12 N·m
- 测试工具：数显扭矩计（精度0.001 N·m）
- 测试次数：每个走钞轮测3次，取平均值
你想想看，如果这个值偏大，电机启动时就要多费劲，长期下来电机寿命会缩短。
4.2.2 动态摩擦力矩测试
电机以额定转速运转，用扭矩传感器实时采集力矩波动。这个测试能发现走钞轮是否偏心、轴承是否卡滞。
// 动态力矩采集伪代码
while (motor_running) {
torque = read_torque_sensor();
if (torque > TORQUE_MAX) {
set_alarm(ALARM_OVER_TORQUE);
break;
}
if (torque < TORQUE_MIN) {
set_alarm(ALARM_UNDER_TORQUE);
break;
}
delay(10); // 10ms采集一次
}4.3 卡钞检测与复位逻辑验证
卡钞检测，是点钞机安全性的最后一道防线。检测不准，要么频繁误报，要么真卡了不报。复位逻辑呢，决定了卡钞后能不能快速恢复生产。
4.3.1 卡钞检测传感器测试
点钞机通常用对射式光电传感器检测卡钞。测试时，用标准厚度的卡片模拟钞票，在不同位置遮挡传感器。
| 测试位置 | 遮挡物厚度 | 预期结果 |
|---|---|---|
| 进钞口 | 0.1mm 卡片 | 触发卡钞信号 |
| 走钞通道中部 | 0.2mm 卡片 | 触发卡钞信号 |
| 出钞口 | 0.1mm 卡片 | 触发卡钞信号 |
我建议在传感器前加一个防尘罩。产线上遇到过灰尘积累导致传感器灵敏度下降，误报率飙升。嗯，这个细节容易被忽略。
4.3.2 卡钞复位逻辑测试
卡钞发生后，系统需要执行复位动作：停止电机、反转一小段、再正转尝试。量产测试要验证这个流程是否完整。
// 卡钞复位逻辑示例
void jam_reset() {
motor_stop(); // 立即停止
delay(200); // 等待200ms
motor_reverse(50); // 反转50步
delay(100);
motor_forward(30); // 正转30步尝试
if (check_jam_sensor() == OK) {
resume_normal_mode(); // 恢复正常
} else {
set_error(ERROR_JAM); // 仍卡钞，报错
}
}4.3.3 极限卡钞测试
用不同厚度的纸张（从0.05mm到0.5mm）模拟卡钞，验证系统能否正确识别并复位。这个测试我建议每批次抽检5%的产品。
- 测试纸张：A4纸、牛皮纸、塑料薄膜
- 测试次数：每种材质至少10次
- 合格标准：卡钞检测成功率 ≥ 99.5%
你想想看，如果连塑料薄膜卡钞都检测不到，那点钞机在银行柜台用起来得多闹心。
小结
电机与走钞机构测试，核心就三件事：电机能不能转得稳、走钞轮摩擦力矩合不合适、卡钞了能不能及时处理。量产测试中，这三个环节环环相扣。电机驱动不稳，摩擦力矩测不准；摩擦力矩不对，卡钞检测阈值就得调。所以，我建议把这几个测试做成一个连续流程，一气呵成测下来，效率最高。
下一章，咱们聊聊传感器校准与标定。那个环节，坑更多，但掌握了方法，其实也不难。