舵機和伺服電機的區(qū)別

       伺服主要靠脈沖來定位，基本上可以這樣理解，伺服電機接收到1個脈沖，就會旋轉(zhuǎn)1個脈沖對應(yīng)的角度，從而實現(xiàn)位移，因為，伺服電機本身具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機每旋轉(zhuǎn)一個角度，都會發(fā)出對應(yīng)數(shù)量的脈沖，這樣，和伺服電機接受的脈沖形成了呼應(yīng)，或者叫閉環(huán)，如此一來，系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機，同時又收了多少脈沖回來，這樣，就能夠很精確的控制電機的轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)精確的定位，可以達到0.001mm。

　　那么舵機是什么呢？舵機是個俗稱，是玩航模、船模的人起的。因為這種電機比較常用于舵面操縱。所謂舵機，其實就是個低端的伺服電機系統(tǒng)，它也是最常見的伺服電機系統(tǒng)，因此英文叫做Servo，就是Servomotor的簡稱。它將PWM信號與滑動變阻器的電壓相比對，通過硬件電路實現(xiàn)固定控制增益的位置控制。也就是說，它包含了電機、傳感器和控制器，是一個完整的伺服電機（系統(tǒng)）。價格低廉、結(jié)構(gòu)緊湊，但精度很低，位置鎮(zhèn)定能力較差，能夠滿足很多低端需求。

　    舵機類型

　　船用舵機目前多用電液式，即液壓設(shè)備由電動設(shè)備進行遙控操作。有兩種類型： 一種是往復(fù)柱塞式舵機，其原理是通過高低壓油的轉(zhuǎn)換而做功產(chǎn)生直線運動，并通過舵柄轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運動。另一種是轉(zhuǎn)葉式舵機，其原理是高低壓油直接作用于轉(zhuǎn)子，體積小而高效，但成本較高。

　　舵機構(gòu)造

　　舵機主要是由外殼、電路板、驅(qū)動馬達、減速器與位置檢測元件所構(gòu)成。其工作原理是由接收機發(fā)出訊號給舵機，經(jīng)由電路板上的 IC驅(qū)動無核心馬達開始轉(zhuǎn)動，透過減速齒輪將動力傳至擺臂，同時由位置檢測器送回訊號，判斷是否已經(jīng)到達定位。位置檢測器其實就是可變電阻，當(dāng)舵機轉(zhuǎn)動時電阻值也會隨之改變，藉由檢測電阻值便可知轉(zhuǎn)動的角度。一般的伺服馬達是將細銅線纏繞在三極轉(zhuǎn)子上，當(dāng)電流流經(jīng)線圈時便會產(chǎn)生磁場，與轉(zhuǎn)子外圍的磁鐵產(chǎn)生排斥作用，進而產(chǎn)生轉(zhuǎn)動的作用力。依據(jù)物理學(xué)原理，物體的轉(zhuǎn)動慣量與質(zhì)量成正比，因此要轉(zhuǎn)動質(zhì)量愈大的物體，所需的作用力也愈大。舵機為求轉(zhuǎn)速快、耗電小，于是將細銅線纏繞成極薄的中空圓柱體，形成一個重量極輕的無極中空轉(zhuǎn)子，并將磁鐵置於圓柱體內(nèi)，這就是空心杯馬達。

　　為了適合不同的工作環(huán)境，有防水及防塵設(shè)計的舵機；并且因應(yīng)不同的負載需求，舵機的齒輪有塑膠及金屬之區(qū)分，金屬齒輪的舵機一般皆為大扭力及高速型，具有齒輪不會因負載過大而崩牙的優(yōu)點。較高級的舵機會裝置滾珠軸承，使得轉(zhuǎn)動時能更輕快精準(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，主要是采用 FET（Field Effect Transistor）場效電晶體。FET 具有內(nèi)阻低的優(yōu)點，因此電流損耗比一般電晶體少。

       伺服電機工作原理

　　1、伺服系統(tǒng)（servo mechanism）是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)（或給定值）的任意變化的自動控制系統(tǒng)。伺服主要靠脈沖來定位，基本上可以這樣理解，伺服電機接收到1個脈沖，就會旋轉(zhuǎn)1個脈沖對應(yīng)的角度，從而實現(xiàn)位移，因為，伺服電機本身具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機每旋轉(zhuǎn)一個角度，都會發(fā)出對應(yīng)數(shù)量的脈沖，這樣，和伺服電機接受的脈沖形成了呼應(yīng)，或者叫閉環(huán)，如此一來，系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機，同時又收了多少脈沖回來，這樣，就能夠很精確的控制電機的轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)精確的定位，可以達到0.001mm。直流伺服電機分為有刷和無刷電機。有刷電機成本低，結(jié)構(gòu)簡單，啟動轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速范圍寬，控制容易，需要維護，但維護不方便（換碳刷），產(chǎn)生電磁干擾，對環(huán)境有要求。因此它可以用于對成本敏感的普通工業(yè)和民用場合。

　　無刷電機體積小，重量輕，出力大，響應(yīng)快，速度高，慣量小，轉(zhuǎn)動平滑，力矩穩(wěn)定。控制復(fù)雜，容易實現(xiàn)智能化，其電子換相方式靈活，可以方波換相或正弦波換相。電機免維護，效率很高，運行溫度低，電磁輻射很小，長壽命，可用于各種環(huán)境。

　　2、交流伺服電機也是無刷電機，分為同步和異步電機，目前運動控制中一般都用同步電機，它的功率范圍大，可以做到很大的功率。大慣量，最高轉(zhuǎn)動速度低，且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩(wěn)運行的應(yīng)用。

　　3、伺服電機內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵，驅(qū)動器控制的U/V/W三相電形成電磁場，轉(zhuǎn)子在此磁場的作用下轉(zhuǎn)動，同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅(qū)動器，驅(qū)動器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進行比較，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角度。伺服電機的精度決定于編碼器的精度（線數(shù)）。

　　交流伺服電機和無刷直流伺服電機在功能上的區(qū)別：交流伺服要好一些，因為是正弦波控制，轉(zhuǎn)矩脈動小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比較簡單，便宜。

　　伺服電機作用

　　伺服電機的主要作用是隨著電壓的變化控制轉(zhuǎn)速均勻穩(wěn)定，伺服電機主要是靠脈沖來定位，當(dāng)接受到一個脈沖電流，就會相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)一個脈沖的對應(yīng)角度，從而實現(xiàn)唯一，因為伺服電機本身也具有發(fā)出脈沖電流的功能，每當(dāng)旋轉(zhuǎn)一個角度都會發(fā)出對應(yīng)數(shù)量的脈沖，和伺服電機接受的脈沖形成了呼應(yīng)，或者叫閉環(huán)，如此一來，系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機，同時又收了多少脈沖回來，這樣就能夠精確的控制電機的轉(zhuǎn)動，精確的定位可以達到0.001mm。