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舵机是用来干什么的?舵机的信号线有什么用

作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:    更新时间:2022-11-11

  舵机是用来干什么的

  舵机是船舶上的一种大甲板机械。一般舵机的大小由外舾装按照船级社的规范决定。舵机在船上是用来控制船尾的舵叶,进而控制船的前进方向。在船上一般是液压的。选型时主要考虑扭矩大小,力矩大,抗冲击力强。

  船舶舵机是船舶上的重要组成部分,它一般是由外壳、电路板、无核心马达、齿轮与位置检测器所构成。导弹姿态变换的俯仰、偏航、滚转运动都是靠舵机相互配合完成的,因此它除了广泛的应用在船舶以外,还被广泛的应用在航天和其他的工程上面。

  舵机的信号线有什么用

  舵机都是用信号线的颜色来区分功能的,中间的红色线是电源正极,棕色线是电源负极,剩下的橙色线是控制线。

  舵机的工作原理

  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。当然我们可以不用去了解它的具体工作原理,知道它的控制原理就够了。就象我们使用晶体管一样,知道可以拿它来做开关管或放大管就行了,至于管内的电子具体怎么流动是可以完全不用去考虑的。

机械臂上使用的的舵机伺服电机 

  舵机的工作电压和电流

  每一款舵机都有自己的参数,如TR213舵机的工作电压是4.8-7.2V,TR205 舵机的工作电压是4.8-6V, 电压不能超过这个范围,否则会很容易烧坏舵机,在不清楚舵机工作电压范围的情况下,建议使用5V 给舵机供电。

  舵机的工作电流是根据舵机的实际情况而定的,如TR213 舵机,在空载的时候电流几乎为0,而在正常负载的情况下,电流在0.5A 左右,视实际情况而定。六足机器人需要18 个TR213 金属舵机,需要提高的电流大概在8A 左右,如果电源功率不够会影响舵机的性能,最常见的现象是,当一个舵机负载的时候,其他舵机会出现混乱,无规律的乱摆。

  舵机的三根线区分

  信号线接单片机I/0 口,由于舵机内部有驱动电路,所以可以直接用普通的单片机I/0 口直接控制;

  电源正极,接输入电源的正极;

  地线,接输入电源的负极;

  备注: 如果控制部分和电源部分是分开的,两者一定要共地。

  舵机的规格和选型

  当今使用的舵机有模拟舵机和数字舵机之分(具体差别见第节),不过数字舵机还是相对较少。下面的技术规格同时适用与两种舵机。

  舵机的规格主要有几个方面:转速、转矩、电压、尺寸、重量、材料等。我们在做舵机的选型时要对以上几个方面进行综合考虑。

  转速:

  转速由舵机无负载的情况下转过60。角所需时间来衡量,常见舵机的速度一般在0.11/60‘~0.21S/60^之间。

舵机的转速定义 

  转矩

  舵机扭矩的单位是KG.CM,这是一个扭矩单位。可以理解为在舵盘上距舵机轴心水平距离1CM处,舵机能够带动的物体重量。

舵机的扭矩定义 

  电压:

  厂商提供的速度、转矩数据和测试电压有关,在4.8V和6V两种测试电压下这两个参数有比较大的差别。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。

  舵机的工作电压对性能有重大的影响,舵机推荐的电压一般都是4.8V 或6V。当然,有的舵机可以在7V 以上工作,比如12V的舵机也不少。较高的电压可以提高电机的速度和扭矩。选择舵机还需要看我们的控制卡所能提供的电压。

  尺寸、重量和材质:

  舵机的功率(速度X转矩) 和舵机的尺寸比值可以理解为该舵机的功率密度,一般同样品牌的舵机,功率密度大的价格高。

  塑料齿轮的舵机在超出极限负荷的条件下使用可能会崩齿,金属齿轮的舵机则可能会电机过热损毁或外壳变形。所以材质的选择并没有绝对的倾向,关键是将舵机使用在设计规格之内。

  用户一般都对金属制的物品比较信赖,齿轮箱期望选择全金属的,舵盘期望选择金属舵盘。但需要注意的是,金属齿轮箱在长时间过载下也不会损毁,最后确是电机过热损坏或外壳变形,而这样的损坏是致命的,不可修复的。塑料出轴的舵机如果使用金属舵盘是很危险的,舵盘和舵机轴在相互扭转过程中,金属舵盘不会磨损,舵机轴会在一段时间后变得光秃,导致舵机完全不能使用。

  综上,选择舵机需要在计算自己所需扭矩和速度,并确定使用电压的条件下,选择有150%左右甚至更大扭矩富余的舵机。

Tags:舵机,伺服电机  
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