伺服电机基本上是旋转致动器,可以在各种嵌入式系统应用中精确控制角位置,加速度和速度。通常具有90的旋转限制Ò至180 Õ,伺服电机是直流电机配备有伺服机构来感测和控制的角度位置。它们用于需要精确的轴运动或位置的场合。这些不是为高速应用而提出的,而是为低速,中等转矩和精确位置应用而提出的。这些电动机主要用于机械臂机械,飞行控制和控制系统。伺服电机如下图所示。
伺服电机有不同的形状和尺寸。如图所示,伺服电机有三根线-红线连接到电源,黑线连接到地,黄线连接到信号。
伺服电机是直流电机,位置控制系统和齿轮的组合。直流电机轴的位置由伺服中的控制电子设备根据SIGNAL引脚的PWM信号的占空比进行调整。简单地说,控制电子设备通过控制直流电动机来调节轴的位置。有关轴位置的数据通过SIGNAL引脚发送。通过伺服电机的信号引脚以PWM信号的形式发送到控制器的位置数据。
PWM(脉冲宽度调制)信号的频率可以根据伺服电机的类型而变化。这里重要的是PWM信号的占空比。根据该占空比,控制电子装置可调节轴。
如下图所示,要使轴移动到9o钟,“打开比例”必须为1 / 18.ie。18ms信号中1ms的开启时间和17ms的关闭时间。
要将轴移动到12o时钟,信号的接通时间必须为1.5ms,断开时间应为16.5ms。该比率由伺服系统中的控制系统解码,并根据该比率调整位置。
电路元件
- + 9v至+ 12v电源
- 伺服电机(需要测试)
- 555定时器IC
- 33KΩ,10KΩ(2peices),68KΩ和220Ω电阻
- 2N2222晶体管
- 100nF电容器
- 两个按钮
伺服测试仪电路图及工作原理
上面的示意图中显示了一个伺服测试电路。现在,正如我们前面所讨论的,伺服轴始终向左移动。我们必须给出1/18的接通比率,并且要使轴一直向左旋转,我们需要给PWM提供2/18的占空比。现在对于下图所示的555稳态振动器,输出方波的打开和关闭时间为:
高电平逻辑时间为TH = 0.693 *(RA + RB)* C
低电平逻辑时间为TL = 0.693 * RB * C
如果您观察上图中的电路图,很明显,我们将更改为更改RB,以获得不同的TL和TH。因此,当按下button1时,我们将获得小于1/18的占空比,因此,当将其馈送到伺服器时,它将一直向左移动。如下图所示。
当按下按钮2时,占空比将为2/18,因此伺服轴将尝试一直向右移动。这就是我们测试伺服电动机的方法。