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无刷舵机和普通舵机,数字舵机还有模拟舵机的区别

2020-07-14 06:06 274 查看

标题无刷舵机和普通舵机,数字舵机还有模拟舵机的区别

普通舵机

舵机主要是由外壳、电路板、驱动马达、减速器与位置检测元件所构成。
工作原理:是由接收机发出讯号给舵机,经由电路板上的 IC驱动无核心马达开始转动,透过减速齿轮将动力传至摆臂,同时由位置检测器送回讯号,判断是否已经到达定位。位置检测器其实就是可变电阻,当舵机转动时电阻值也会随之改变,藉由检测电阻值便可知转动的角度。一般的伺服马达是将细铜线缠绕在三极转子上,当电流流经线圈时便会产生磁场,与转子外围的磁铁产生排斥作用,进而产生转动的作用力。依据物理学原理,物体的转动惯量与质量成正比,因此要转动质量愈大的物体,所需的作用力也愈大。舵机为求转速快、耗电小,于是将细铜线缠绕成极薄的中空圆柱体,形成一个重量极轻的无极中空转子,并将磁铁置於圆柱体内,这就是空心杯马达。

分有:
①电动舵机,由电动机、传动部件和离合器组成。接受自动驾驶仪的指令信号而工作,当人工驾驶飞机时,由于离合器保持脱开而传动部件不发生作用。
②液压舵机,由液压作动器和旁通活门组成。当人工驾驶飞机时,旁通活门打开,由于作动器活塞两边的液压互相连通而不妨害人工操纵。

差别:
液压系统作用是高、低压转换,将压力损失转化为机械运动。
往复柱塞式舵机以上舵承来承重舵系,下舵承来定位。
转叶式舵机不需要上舵承,由舵机直接承重,但是在舵机平台需要考虑水密性。
往复柱塞式舵机对尺寸的要求较大
舵机主要适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统,比如人形机器人的手臂和腿,车模和航模的方向控制。舵机的控制信号实际上是一个脉冲宽度调制信号( PWM信号),该信号可由FP-GA器件、模拟电路或单片机产生。

无刷舵机

交流伺服电机也是无刷电机,分为同步和异步电机,运动控制中一般都用同步电机,它的功率范围大,可以做到很大的功率。大惯量,最高转动速度低,且随着功率增大而快速降低。因而适合做低速平稳运行的应用。
特点:无刷电机体积小,重量轻,出力大,响应快,速度高,惯量小,转动平滑,力矩稳定。控制复杂,容易实现智能化,其电子换相方式灵活,可以方波换相或正弦波换相。电机免维护,效率很高,运行温度低,电磁辐射很小,长寿命,可用于各种环境。

数字舵机和模拟舵机

数字舵机(Digital Servo)和模拟舵机(Analog Servo)在基本的机械结构方面是完全一样的,主要由马达、减速齿轮、控制电路等组成,而数字舵机和模拟舵机的最大区别则体现在控制电路上,数字舵机的控制电路比模拟舵机的多了微处理器和晶振。不要小看这一点改变,它对提高舵机的性能有着决定性的影响。
数码舵机:
准确度方面要高于模拟舵机
采用PID优化算法
高灵敏度
 数码舵机通过 MCU 可以接收比 50Hz 频率(周期 20ms)快得多的 PWM 外部控制信号
模拟舵机
制芯片是模拟电路
模拟舵机是直流伺服电机控制器芯片一般只能接收 50Hz 频率(周期 20ms)~300Hz 左右的 PWM外部控制信号

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