無刷舵機和普通舵機,數字舵機還有模擬舵機的區別

2021-10-07 12:32:16 字數 1673 閱讀 9626

1.普通舵機

概括:舵機是一種位置(角度)伺服的驅動器,適用於那些需要角度不斷變化並可以保持的控制系統。目前,在高檔遙控玩具,如飛機、潛艇模型,遙控機械人中已經得到了普遍應用。

結構:舵機主要是由外殼、電路板、驅動馬達、減速器與位置檢測元件等所構成。

原理:舵機內部的控制電路,電位計(可變電阻器)和電機均被連線到電路板上。控制電路通過電位計可監控舵機的當前角度。如果軸的位置與控制訊號相符,那麼電機就會關閉。如果控制電路發現這個角度不正確,它就會控制馬達轉動,直到它達到指定的角度。舵機角度根據製造商的不同而有所不同。比如,乙個180度的舵機,它可以在0度至180度之間運動。由於限位裝置被安裝在主輸出裝置上,超出這個範圍機械結構就不能再轉動了。舵機的輸出功率與它所需要轉動的距離成正比。如果輸出軸需要轉動很長的距離,馬達就會全速運轉,如果它只需要短距離轉動,馬達就會以較慢的速度執行,這叫做速度比例控制。型別:船用舵機多用電液式,即液壓裝置由電動裝置進行遙控操作。

有兩種型別: 一種是往復柱塞式舵機,其原理是通過高低壓油的轉換而做功產生直線運動,並通過舵柄轉換成旋轉運動。二是轉葉式舵機,其原理是高低壓油直接作用於轉子,體積小而高效,但成本較高。

2.無刷舵機

無刷電機顧名思義就是沒有任何刷!他的空載阻力主要來自轉子與定子的旋轉接觸點,所以一般的無刷電機在轉子兩端都使用了滾珠軸承來減小摩擦!這樣就不會有大量的摩擦阻力與熱量(其實還是會發熱,只是熱源來自於線圈上的電阻損耗),具有極高(80%-90% 以上)的效率與高轉速!

特點:1.無電刷、低干擾 2.噪音低、運轉順暢 3. 壽命長,低維護成本4.容易控制缺點:1. 造價高。2.如果使用的環境是在高磁場的地方或曾經接觸或和高磁場很近電機將失去作用。

3.模擬舵機

模擬rc伺服電機是一種標準的伺服電機。它通過簡單地傳送開關脈衝來調節電機的速度。通常情況下,脈衝電壓在4.8v到6.0v之間,並在此期間保持基本恆定。舵機每秒接收50個脈衝的模擬訊號 ,當舵機處於靜止狀態時,表示沒有電壓傳送給它。如果「開」脈衝傳送到伺服系統的時間越長,那麼電機旋轉得越快,產生的轉矩也就越高。

缺點:1.對小指令的反應遲緩。它不能使馬達旋轉得足夠快。

2.舵機還會產生乙個緩慢的扭矩。

數字舵機

數字舵機區別於傳統的模擬舵機,模擬舵機需要給它不停的傳送pwm訊號,才能讓它保持在規定的位置或者讓它按照某個速度轉動,數字舵機則只需要傳送一次pwm訊號就能保持在規定的某個位置。

特點:1.只需要傳送一次pwm訊號。2. 因為微處理器的關係,數字舵機可以在將動力脈衝傳送到舵機馬達之前,對輸入的訊號根據設定的引數進行處理。這意味著動力脈衝的寬度,就是說激勵馬達的動力,可以根據微處理器的程式運算而調整,以適應不同的功能要求,並優化舵機的效能。3. 數字舵機以高得多的頻率向馬達傳送動力脈衝。就是說,相對與傳統的50脈衝/秒,是300脈衝/秒。雖然,因為頻率高的關係,每個動力脈衝的寬度被減小了,但馬達在同一時間裡收到更多的激勵訊號,並轉動得更快。這也意味著不僅僅舵機馬達以更高的頻率響應發射機的訊號,而且「無反應區」變小;反應變得更快;加速和減速時也更迅速、更柔和;數字舵機提供更高的精度和更好的固定力量。4. 防抖動,響應速度快。

缺點:1、數碼舵機需要消耗更多的動力。其實這是很自然的。數碼舵機以更高頻率去修正馬達,這一定會增加總體的動力消耗。2、相對教短的壽命。其實這是很自然的。馬達總在轉來轉去做修正,這一定會增加馬達等轉動部位的消耗。

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舵機的原理和控制

控制訊號由接收機的通道進入訊號調製晶元,獲得直流偏置電壓。它內部有乙個基準電路,產生週期為20ms,寬度為1.5ms的基準訊號,將獲得的直流偏置電壓與電位器的電壓比較,獲得電壓差輸出。最後,電壓差的正負輸出到電機驅動晶元決定電機的正反轉。當電機轉速一定時,通過級聯減速齒輪帶動電位器旋轉,使得電壓差為...

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