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機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 舵機(jī) [打印本頁(yè)]

作者: 戰(zhàn)神 時(shí)間: 2007-10-17 10:58
標(biāo)題: 舵機(jī)
舵機(jī)是遙控模型控制動(dòng)作的動(dòng)力來(lái)源,，不同類(lèi)型的遙控模型所需的舵機(jī)種類(lèi)也隨之不同。如何審慎地選擇經(jīng)濟(jì)且合乎需求的舵機(jī),，也是一門(mén)不可輕忽的學(xué)問(wèn),。本文章主要探討適合各等級(jí)直升機(jī)各工作部位所使用的舵機(jī)，至於其它種類(lèi)的模型,，如飛機(jī),、車(chē)、船,，則不在本篇文章討論范圍之內(nèi),。

舵機(jī)的構(gòu)造

舵機(jī)主要是由外殼、電路板,、無(wú)核心馬達(dá),、齒輪與位置檢測(cè)器所構(gòu)成。其工作原理是由接收機(jī)發(fā)出訊號(hào)給舵機(jī),，經(jīng)由電路板上的 IC判斷轉(zhuǎn)動(dòng)方向,，再驅(qū)動(dòng)無(wú)核心馬達(dá)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，透過(guò)減速齒輪將動(dòng)力傳至擺臂,，同時(shí)由位置檢測(cè)器送回訊號(hào),，判斷是否已經(jīng)到達(dá)定位。位置檢測(cè)器其實(shí)就是可變電阻,，當(dāng)舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電阻值也會(huì)隨之改變，藉由檢測(cè)電阻值便可知轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。一般的伺服馬達(dá)是將細(xì)銅線纏繞在三極轉(zhuǎn)子上,，當(dāng)電流流經(jīng)線圈時(shí)便會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),，與轉(zhuǎn)子外圍的磁鐵產(chǎn)生排斥作用，進(jìn)而產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)的作用力,。依據(jù)物理學(xué)原理,，物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與質(zhì)量成正比，因此要轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)量愈大的物體,，所需的作用力也愈大,。舵機(jī)為求轉(zhuǎn)速快、耗電小,，於是將細(xì)銅線纏繞成極薄的中空?qǐng)A柱體,，形成一個(gè)重量極輕的五極中空轉(zhuǎn)子，并將磁鐵置於圓柱體內(nèi),，這就是無(wú)核心馬達(dá),。
為了適合不同的工作環(huán)境，有防水及防塵設(shè)計(jì)的舵機(jī),；并且因應(yīng)不同的負(fù)載需求,，舵機(jī)的齒輪有塑膠及金屬之區(qū)分，金屬齒輪的舵機(jī)一般皆為大扭力及高速型,，具有齒輪不會(huì)因負(fù)載過(guò)大而崩牙的優(yōu)點(diǎn),。較高級(jí)的舵機(jī)會(huì)裝置滾珠軸承，使得轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)能更輕快精準(zhǔn),。滾珠軸承有一顆及二顆的區(qū)別,，當(dāng)然是二顆的比較好。目前新推出的 FET 舵機(jī),，主要是采用 FET(Field Effect Transistor)場(chǎng)效電晶體,。FET 具有內(nèi)阻低的優(yōu)點(diǎn)，因此電流損耗比一般電晶體少,。

技術(shù)規(guī)格

廠商所提供的舵機(jī)規(guī)格資料,，都會(huì)包含外形尺寸(mm)、扭力(kg-cm),、速度(秒/60°),、測(cè)試電壓(V)及重量(g)等基本資料。扭力的單位是 kg-cm,，意思是在擺臂長(zhǎng)度 1 公分處,，能吊起幾公斤重的物體。這就是力臂的觀念,，因此擺臂長(zhǎng)度愈長(zhǎng),，則扭力愈小,。速度的單位是 sec/60°，意思是舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) 60°所需要的時(shí)間,。
電壓會(huì)直接影響舵機(jī)的性能,，例如 Futaba S-9001 在 4.8V 時(shí)扭力為 3.9kg、速度為 0.22 秒,，在 6.0V 時(shí)扭力為 5.2kg,、速度為 0.18 秒。若無(wú)特別注明,，JR 的舵機(jī)都是以 4.8V 為測(cè)試電壓,，F(xiàn)utaba則是以 6.0V 作為測(cè)試電壓。所謂天下沒(méi)有白吃的午餐,，速度快,、扭力大的舵機(jī)，除了價(jià)格貴,，還會(huì)伴隨著高耗電的特點(diǎn),。因此使用高級(jí)的舵機(jī)時(shí)，務(wù)必搭配高品質(zhì),、高容量的鎳鎘電池,，能提供穩(wěn)定且充裕的電流，才可發(fā)揮舵機(jī)應(yīng)有的性能,。

作者: 戰(zhàn)神 時(shí)間: 2007-10-17 11:00
誰(shuí)手上有舵機(jī)的資料傳上來(lái)分享一下昨天拆了個(gè)舵機(jī)研究半天還不沒(méi)全弄明白

作者: syw開(kāi)門(mén)造車(chē) 時(shí)間: 2007-10-17 21:28
戰(zhàn)神網(wǎng)友好,！

你在2樓的發(fā)言：昨天拆了個(gè)舵機(jī)研究半天還不沒(méi)全弄明白
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我在想：既然已經(jīng)拆開(kāi)了，是什么東西沒(méi)弄明白,？
能否發(fā)個(gè)照片上來(lái),。

syw 071017---21.27

作者: 戰(zhàn)神 時(shí)間: 2007-10-17 21:34
拆開(kāi)只是弄明白了結(jié)構(gòu)組成各個(gè)部件功能不是很清楚電路板上的芯片型號(hào)也看不清楚

作者: syw開(kāi)門(mén)造車(chē) 時(shí)間: 2007-10-17 22:49
戰(zhàn)神網(wǎng)友好！

我買(mǎi)過(guò)一個(gè)遙控玩具汽車(chē)模型,，不為別的,，只為拆看結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)照幾張照片上傳給你,，看是否能用得上,。
該電機(jī)采用的是直流電機(jī)，換向很容易,。
玩具與工控之間會(huì)有很大差距,，但原理是不變的。
實(shí)際應(yīng)用時(shí),，找直流電機(jī)換向電路既可,。
另外，角度檢測(cè)用電位器誤差會(huì)很大,，采用碼盤(pán)比較好,。
你的舵機(jī)和我上傳的結(jié)構(gòu)一樣嗎,？是否能傳個(gè)照片上來(lái)。

syw 071017---22.48

作者: 戰(zhàn)神 時(shí)間: 2007-10-18 10:46
多謝開(kāi)門(mén)造車(chē)網(wǎng)友的熱心幫助,！
我拆的那個(gè)舵機(jī)有這么幾部分一個(gè)電路板電動(dòng)機(jī) 4級(jí)齒輪減速機(jī)構(gòu) 輸出軸（只能轉(zhuǎn)270度左右）還有個(gè)電位器
工作原理大致為控制信號(hào)由接收機(jī)的通道進(jìn)入信號(hào)調(diào)制芯片,，獲得直流偏置電壓。它內(nèi)部有一個(gè)基準(zhǔn)電路,，產(chǎn)生周期為20ms，寬度為1.5ms的基準(zhǔn)信號(hào),，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。最后,，電壓差的正負(fù)輸出到電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片決定電機(jī)的正反轉(zhuǎn),。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速一定時(shí)，通過(guò)級(jí)聯(lián)減速齒輪帶動(dòng)電位器旋轉(zhuǎn),，使得電壓差為0,，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
等我借到數(shù)碼相機(jī) 傳幾個(gè)相片上來(lái)看看

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