无刷舵机、普通舵机等舵机的区别

1.舵机的概念、结构及类型
概念：
舵机是一种位置（角度）伺服的驱动器，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。通俗来讲，舵机就是一种伺服马达。其主要考虑的是扭矩大小。
结构：
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。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。
类型：
1.往复柱塞式舵机：其原理是通过高低压油的转换而做功产生直线运动，并通过舵柄转换成旋转运动。
2.转叶式舵机：其原理是高低压油直接作用于转子，体积小而高效，但成本较高。
2.各舵机的区别
**（1）**无刷电机：由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。控制部需要根据Hall-sensor感应到的电机转子所在位置，然后依照定子绕线决定开启（或关闭）换流器中功率晶体管的顺序，使电流依序流经电机线圈产生顺向（或逆向）旋转磁场，并与转子的磁铁相互作用，如此就能使电机顺时/逆时转动。当电机转子转动到Hall-sensor感应出另一组信号的位置时，控制部又再开启下一组功率晶体管，如此循环电机就可以依同一方向继续转动直到控制部决定要电机转子停止则关闭功率晶体管（或只开下臂功率晶体管）。
优点是无电刷、噪音低、寿命长；
缺点是结构复杂，制造成本低。
**(2)**普通电机：三相异步电动机的结构，由定子、转子和其它附件组成。
定子是在电机运行时不动的部分，并产生旋转磁场。
转子是在电机运行时旋转的部分，主要是切割定子旋转磁场产生感应电动势及电流，并形成电磁转矩而使电动机旋转。
优点是构造简单、控制方便、体积小、效率高、无污染：
缺点是功率因数较低、调速较困难。

无刷电机和普通电机的区别：
无刷电机使用集成驱动电路换向，而普通电机则使用电刷和换向器换向，以保持马达旋转。

**(3)**数字电机：主要由马达、减速齿轮、控制电路等组成。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。
优点是激励马达的动力及频率高；
缺点是数字电机需以更高频率修正电机，而这会加重总体的消耗；并且由于其需要经常性的转动做修正，这会对部件造成很大的负荷。
**(4)**模拟电机：主要由马达、减速齿轮、控制电路等组成。
缺点是模拟舵机在空载时，没有动力被传到舵机马达。当有信号输入使舵机移动，或者舵机的摇臂受到外力的时候，舵机会作出反应，向舵机马达传动动力(电压)。如果一个短促的动力脉冲，紧接着之后会有很长的停顿，并不能给马达施加多少激励，使其转动。这意味着如果有一个比较小的控制动作，舵机就会发送很小的初始脉冲到马达，这是非常低效率的。

数字电机和模拟电机的区别：
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。
1、处理接收机的输入信号的方式；
2、控制舵机马达初始电流的方式，减少无反应区(对小量信号无反应的控制区域)，增加分辨率以及产生更大的固定力量。
3、数字舵机在位置准确度方面要高于模拟舵机
4、数字舵机一般均采用PID优化算法，所以，线性要好过模拟舵机。

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