舵机就是舵机,可不是步进!


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是否有人,

从前以为舵机是步进电机的?


        PCB哥知道,从前一定有些童鞋傻傻地把舵机和步进电机认为成是同一件事物!

        但是这并不是真相,而真相只有一个!

        今天我们就来打破这个很多人的误区,真正了解一下舵机到底是什么。



        就像上面这张照片,相信大家都不会陌生,我们常见到的舵机就是这个模样,一般是塑料外壳,当然很少见的也有金属外壳的舵机,因为涉及到控制信号,所以一般有三条引出线。

        像上图所示的样子,舵机有一个三线的接口。黑色线(或棕色线)是接地线,红线接+5V电压,黄线(或是白色或橙色)接控制信号端。(而步进电机一般会有4~6根不等的引出线


        下面这个看上去像在“拉大锯扯大锯”,就是舵机工作时典型的样子了,它可以实现精确角度的转动,一般这个角度是受限的,也就是说舵机的转动是在一定角度内的“往复式”转动,也有牛人把普通舵机改造成可以连续转动的舵机,我们有机会再说。

看看下面这些各种步进电机,伦家根本就不是同一种族的好伐?!

        外观不同是一定的了,记得以前我们详细介绍过步进电机的那些深层次的事情,我们今天就不再赘述了,今天重点说舵机。


舵机的内部结构

        各种品牌型号舵机的样子,长的几乎都是差不多的,一般情况下,舵机的输出轴都是偏向一边的,这是由于内部齿轮组的安装方式的原因,如果拆开舵机,我们就会发现更多真相了,就像下面这张图片,(PCB哥非常不推荐各位去尝试拆开正在正常使用的舵机!

        我们可以很明显的看出,舵机和步进电机的动力是有着很大区别的,舵机的驱动力来自——直流电机,通过变速齿轮的传动和变速,将动力传输到输出轴,同时,舵机内部都设有角度传感器和控制电路板,用来参与舵机的转动角度的控制和信号的反馈检测工作。


        如果还不够直观的话,我们再来看一张舵机实物的拆解图,你就不用再拆了,因为拆了也是一样的内部构造~~


舵机的闭环检测机制

        关于舵机的精准位置控制,存在以下如下图的闭环控制机制。即:位置检测器(角度传感器)是它的输入传感器,舵机转动的位置变化,位置检测器的电阻值就会跟着变化。通过控制电路读取该电阻值的大小,就能根据阻值适当调整电机的速度和方向,使电机向指定角度旋转。从而实现了舵机的精确转动的控制。


舵机的工作原理

        舵机的工作原理可以通过下面这张简单的流程图说明,结合上面所说的闭环检测机制内容,相信你很轻松的就可以了解舵机的工作流程和工作原理了。


        说到舵机的控制信号,一般是脉宽调制(PWM)信号,如下图,直观反映了PWM信号和舵机转动角度的关系,你也可以简单的理解为,通过给舵机通电的时间控制,结合角度传感器的反馈信号检测和控制,实现了舵机的精确角度控制。


        说到这里,相信你已经对舵机有了比较深入的了解了,以后就不要再和步进电机傻傻的分不清楚了哦~

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