舵机

战神 · 发表于 2007-10-17 10:58:21

舵机是遥控模型控制动作的动力来源，不同类型的遥控模型所需的舵机种类也随之不同。如何审慎地选择经济且合乎需求的舵机，也是一门不可轻忽的学问。本文章主要探讨适合各等级直升机各工作部位所使用的舵机，至於其它种类的模型，如飞机、车、船，则不在本篇文章讨论范围之内。

舵机的构造

舵机主要是由外壳、电路板、无核心马达、齿轮与位置检测器所构成。其工作原理是由接收机发出讯号给舵机，经由电路板上的 IC判断转动方向，再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，於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五极中空转子，并将磁铁置於圆柱体内，这就是无核心马达。
为了适合不同的工作环境，有防水及防尘设计的舵机；并且因应不同的负载需求，舵机的齿轮有塑胶及金属之区分，金属齿轮的舵机一般皆为大扭力及高速型，具有齿轮不会因负载过大而崩牙的优点。较高级的舵机会装置滚珠轴承，使得转动时能更轻快精准。滚珠轴承有一颗及二颗的区别，当然是二颗的比较好。目前新推出的 FET 舵机，主要是采用 FET(Field Effect Transistor)场效电晶体。FET 具有内阻低的优点，因此电流损耗比一般电晶体少。

技术规格

厂商所提供的舵机规格资料，都会包含外形尺寸(mm)、扭力(kg-cm)、速度(秒/60°)、测试电压(V)及重量(g)等基本资料。扭力的单位是 kg-cm，意思是在摆臂长度 1 公分处，能吊起几公斤重的物体。这就是力臂的观念，因此摆臂长度愈长，则扭力愈小。速度的单位是 sec/60°，意思是舵机转动 60°所需要的时间。
电压会直接影响舵机的性能，例如 Futaba S-9001 在 4.8V 时扭力为 3.9kg、速度为 0.22 秒，在 6.0V 时扭力为 5.2kg、速度为 0.18 秒。若无特别注明，JR 的舵机都是以 4.8V 为测试电压，Futaba则是以 6.0V 作为测试电压。所谓天下没有白吃的午餐，速度快、扭力大的舵机，除了价格贵，还会伴随著高耗电的特点。因此使用高级的舵机时，务必搭配高品质、高容量的镍镉电池，能提供稳定且充裕的电流，才可发挥舵机应有的性能。

战神 · 发表于 2007-10-17 11:00:37

谁手上有舵机的资料传上来分享一下昨天拆了个舵机研究半天还不没全弄明白

syw开门造车 · 发表于 2007-10-17 21:28:10

战神网友好！

你在2楼的发言：昨天拆了个舵机研究半天还不没全弄明白
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我在想：既然已经拆开了，是什么东西没弄明白？
能否发个照片上来。

syw 071017---21.27

战神 · 发表于 2007-10-17 21:34:48

拆开只是弄明白了结构组成各个部件功能不是很清楚电路板上的芯片型号也看不清楚

syw开门造车 · 发表于 2007-10-17 22:49:27

战神网友好！

我买过一个遥控玩具汽车模型，不为别的，只为拆看结构。
现照几张照片上传给你，看是否能用得上。
该电机采用的是直流电机，换向很容易。
玩具与工控之间会有很大差距，但原理是不变的。
实际应用时，找直流电机换向电路既可。
另外，角度检测用电位器误差会很大，采用码盘比较好。
你的舵机和我上传的结构一样吗？是否能传个照片上来。

syw 071017---22.48

战神 · 发表于 2007-10-18 10:46:33

多谢开门造车网友的热心帮助！
我拆的那个舵机有这么几部分一个电路板电动机 4级齿轮减速机构输出轴（只能转270度左右）还有个电位器
工作原理大致为控制信号由接收机的通道进入信号调制芯片，获得直流偏置电压。它内部有一个基准电路，产生周期为20ms，宽度为1.5ms的基准信号，将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较，获得电压差输出。最后，电压差的正负输出到电机驱动芯片决定电机的正反转。当电机转速一定时，通过级联减速齿轮带动电位器旋转，使得电压差为0，电机停止转动。
等我借到数码相机传几个相片上来看看

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