一文读懂什么是舵机

什么是舵机？舵机是由哪些部分组成的？怎样去控制舵机？舵机的应用有哪些？数码舵机与模拟舵机有何区别？

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张亮

2021-8-19 09:08:40

什么是舵机？
舵机是一种特殊的电动机，或者更具体来说它是一个闭环控制系统（伺服系统），当给它指令信号时，它将指令信号变换为输出轴的角度并保持住，即便负载变换很大，它也能通过其内部电流的自动调节，较准确得维持住指令信号表示的输出值。
舵机的组成？
主要由电机、减速齿轮组、电位器、控制电路、外壳、以及舵盘组成。
怎样控制舵机？

如图，看起来很奇怪，像长城边沿一样的图像，形如这种形状的信号我们叫它”脉冲宽度调制波“简称PWM。
PWM信号是持续产生并由信号线输入到舵机，舵机才能转到某个位置并且维持在这个位置。一旦信号消失，舵机就会立刻停止。
任何能够产生符合舵机要求PWM的设备都可以控制舵机，但是你的PWM要符合一些条件：1.PWM的突起部分的电压要在舵机识别的范围之内。2.频率为50HZ。3.高电平的持续时间在0.5毫秒-2.5毫秒之间。
舵机的应用
在高档遥控玩具，如飞机、潜艇模型，遥控机器人等中已经得到了普遍应用。
无刷舵机
无刷舵机与普通舵机的区别就在于电机不同，无刷舵机采用的是无刷直流电机。
无刷直流电机的优点：1.无电刷、低干扰。2.噪音低，运转顺畅。3.寿命长，低维护成本。
数码舵机与模拟舵机
数码舵机比传统的模拟舵机，在工作方式上有一些优点，但是这些优点也同时带来了一些缺点。
传统的模拟舵机在空载时候，没有动力被传到舵机马达。当有信号输入使舵机移动或让舵机的摇臂受到外力的时候，舵机会做出反映，向舵机马达输出驱动电压。马达是否获得驱动电压，取决于BA6688的第3脚是否输出一个电压信号给BAL6686马达驱动IC。
数码舵机最大的不同是在于它处理接收的输入信号的方式。与传统的50脉冲/秒的PWM信号调节方式相比，数码舵机使用信号预处理方式，将频率提高到了300脉冲/秒。因为频率高的关系，意味着舵机动作会更精确，“无反应区”变小。
模拟/数码舵机脉冲图：
图一是空载状态。图二是脉冲宽度较宽，比较小的动力信号输入马达。图三是脉冲更宽，持续时间更长及更多的输入动力。
可以想象，一个短促的脉冲，紧接着很长的停顿，这意味着舵机控制精度是不够高的，这也是为什么模拟舵机有“无反应区”的存在。比如说，舵机对于发射机的细小动作，反应迟钝或者根本就没有反应。而数码舵机提升了脉冲密度，轻微的信号改变都会变得可以读取，这样无论是遥控杆的轻微变动或者舵机摇臂在外力作用下的极轻微变动，都更够检测出来，从而进行更细微的修正。
数码舵机的缺点：
1.数码舵机需要消耗更多的动力。其实这是很自然的。数码舵机以更高频率去修正马达，这一定会增加总体的动力消耗。
2.较短的寿命。马达总在转来转去做修正，这一定会增加马达等转动部位的消耗。

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