将舵机方波信号进行细分,一定时间内让信号变宽一点点,这样就可以控制舵机转速了,想要多慢都行。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15ms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。一、舵机的原理
标准的舵机有3条导线,分别是:电源线、地线、控制线,如图2所示。
以日本FUTABA-S3003型舵机为例,图1是FUFABA-S3003型舵机的内部电路。
3003舵机的工作原理是:PWM信号由接收通道进入信号解调电路BA6688的12脚进行解调,获得一个直流偏置电压。该直流偏置电压与电位器的电压比较,获得电压差由BA6688的3脚输出。该输出送入电机驱动集成电路BAL6686,以驱动电机正反转。当电机转动时,通过级联减速齿轮带动电位器Rw1旋转,直到电压差为O,电机停止转动。
舵机的控制信号是PWM信号,利用占空比的变化,改变舵机的位置。
有个很有趣的技术话题可以稍微提一下,就是BA6688是有EMF控制的,主要用途是控制在高速时候电机最大转速。
原理是这样的:
收到1个脉冲以后,BA6688内部也产生1个以5K电位器实际电压为基准的脉冲,2个脉冲比较以后展宽,输出给驱动使用。当输出足够时候,马达就开始加速,马达就能产生EMF,这个和转速成正比的。
因为取的是中心电压,所以正常不能检测到的,但是运行以后就电平发生倾斜,就能检测出来。超过EMF判断电压时候就减小展宽,甚至关闭,让马达减速或者停车。这样的好处是可以避免过冲现象(就是到了定位点还继续走,然后回头,再靠近)
一些国产便宜舵机用的便宜的芯片,就没有EMF控制,马达、齿轮的机械惯性就容易发生过冲现象,产生抖舵
电源线和地线用于提供舵机内部的直流电机和控制线路所需的能源.电压通常介于4~6V,一般取5V。注意,给舵机供电电源应能提供足够的功率。控制线的输入是一个宽度可调的周期性方波脉冲信号,方波脉冲信号的周期为20 ms(即频率为50 Hz)。当方波的脉冲宽度改变时,舵机转轴的角度发生改变,角度变化与脉冲宽度的变化成正比。某型舵机的输出轴转角与输入信号的脉冲宽度之间的关系可用围3来表示。
二、数码舵机 VS 模拟舵机
数码舵机比传统的模拟舵机,在工作方式上有一些优点,但是这些优点也同时带来了一些缺点。
传统的舵机在空载的时候,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,向舵机马达输出驱动电压。由第一节的电路分析我们知道——马达是否获得驱动电压,取决于BA6688的第3脚是否输出一个电压信号给BAL6686马达驱动IC。
数码舵机最大的差别是在于它处理接收机的输入信号的方式。相对与传统的50脉冲/秒的PWM信号解调方式,数码舵机使用信号预处理方式,将频率提高到300脉冲/秒。因为频率高的关系,意味着舵机动作会更精确,“无反应区”变小。
以下的三个图表各显示了两个周期的开/关脉冲。
图1是空载的情况;图2是脉冲宽度较窄,比较小的动力信号被输入马达;图3是更宽,持续时间更长的脉冲,更多的输入动力。
您可以想象,一个短促的脉冲,紧接着很长的停顿,这意味着舵机控制精度是不够高的,这也是为什么模拟舵机有“无反应区”的存在。比如说,舵机对于发射机的细小动作,反应迟钝或者根本就没有反应。
而数码舵机提升了脉冲密度,轻微的信号改变都会变的可以读取,这样无论是遥控杆的轻微变动,或者舵机摇臂在外力作用下的极轻微变动,都会能够检测出来,从而进行更细微的修正。
三、数码舵机的缺点:
以上我们已经知道数码舵机会更精确这个优点,那么我们来看数码舵机的缺点
1、数码舵机需要消耗更多的动力。其实这是很自然的。数码舵机以更高频率去修正马达,这一定会增加总体的动力消耗。
2、相对教短的寿命。其实这是很自然的。马达总在转来转去做修正,这一定会增加马达等转动部位的消耗。
四、拟人化比喻
技术性的东西说了这么多,也许很多对电路原理不熟悉的朋友还是不明白,呵呵,举个简单的例子来说明吧!
比如遥控器是老师,舵机控制电路是家长,舵机的马达是小孩
现在的任务是老师要求家长辅导孩子做一个动作,比如倒立
以数字舵机而言,家长自主地给这个动作设置了非常非常严格的标准,他要求孩子倒立时在鞋面上摆一个竖立的硬币,然后盯着硬币,硬币向左一震动他在右边给孩子一鞭子,硬币向右一震动他在左边给孩子一鞭子总之他要求的不再是老师要求的“倒立”,而是倒立以后顶一枚不倒的硬币
模拟舵机的家长部分则是柔和派,老师要求倒立是吧?他忠实地按老师的要求,让孩子倒立起来,孩子身体的轻微调整他不去关注了,他只关心是不是偏移了老师的标准,呵呵
五、实际应用选择
我们已经知道模拟舵机对于极轻微的外力干扰导致舵机盘移位的敏感度,和舵机执行命令的精确度,是不如数码舵机的了,那么我们是不是应该尽量使用数码舵机呢???我个人而言不是这么认为。
首先——舵机的素质,其实不单纯是电路决定的,还有舵机的齿轮精度,还有非常非常关键的舵机电位器的精度。一颗质量上乘的模拟舵机,往往比电路虽然是数码但是零件却是普通货色的数码舵机更准确,更不会抖舵。
其次,要知道我们在模型车上应用的时候,很多时候太高的精度并不是好事!比如你玩1/8的车,特别是大脚车和越野车,那么烂的路面导致车时而滑动适合腾空,动不动就是零点几秒、N公分的偏差,舵机的微秒级别敏感、微米级别精度对整个事件能起怎么改善??那叫神经质的舵机反应
其实应用在1/8车辆上,一颗01秒反应的模拟舵机是更合适的搭配。它会更省电,更顺滑,不会那么神经质。而且最重要的——它不会在一台转向虚位有几毫米的1/8越野车上,去不停地吱吱叫着去找那01毫米的居中(其实你即使把舵机连杆给它拆掉,让舵机空转,它也往往找不到那01毫米的居中,只是自己不停地吱吱叫着折腾自己而已,哈哈)
实际的应用上,我建议是1/10的竞赛级别房车,暴力型的飞机,可以选用数码舵机。所谓神经质配神经质,呵呵。
其实我个人选择舵机,更看重的是品牌和玩家反响,而不是某些山寨工厂一力鼓吹的什么狗屁数码
下面这篇文章,我大致看过,是符合科学原理的,想学习知识的可以看看。
注意吸收知识,要由根本上去分析,而不是以讹传讹!否则你必定就象很多人一样去坚守“数码舵机比模拟舵机快”这个完全错误的观点,呵呵,那会被真正掌握知识的人暗地里面耻笑的1、商家的选择。
由于遥控直升机是在空中飞行,摔摔撞撞是常有的事情,难免会出现配件损坏的情况,购买遥控直升机时要注意选择能同时提供原厂配件的商家,这样即使以后有些配件坏了,也可以很容易就买到,如果仅仅因为一个配件损坏就导致整个遥控直升机报废,那就太可惜了。所以购买时要考虑到配件问题,不建议到一些小商店购买,在网上购买也要注意商家的实力,防止到一些无法提供配件的网店购买,甚至有很多网店是盗用别人的和介绍,自己连实物都没有,以低价吸引人来销售仿制伪劣商品。
2、机型大小选择。
遥控直升机有大小之分,有些人即使是给小朋友买玩具飞机也一味追求越大越好,其实并不是越大越好,合适才最重要,特别是对小朋友来说,安全应该是放在第一位。常见的遥控直升机有几种规格,小型的长约20厘米左右,中型是40厘米,大型是50厘米,特大型是50厘米以上,这几种规格分别针对不同的使用人群。小型飞机的机身小,重量轻,基本上没有什么危险,一般是在室内飞行,适合小朋友或青少年作为玩具使用,中型和大型飞机则比较适合青少年和成年人,特大型飞机面向的主要是成年人。
3、遥控通道选择。
对于初玩者,建议购买电动的三通道或四通道遥控直升机。遥控直升机的通道越多说明功能越多,控制难度也相应会越大。有些人刚接触遥控直升机就想买六通道、八通道的,殊不知这类飞机不仅价格昂贵,而且飞行难度大,不是新手能玩的。对新手来说,并不是通道越多越好,比较适合的是三通道或四通道,三通道遥控直升机可以上升、下降、前进、后退、左转、右转,四通道则比三通道多了左侧飞和右侧飞的功能,也就是能左右平移飞行。
选择三通道遥控直升机时要注意选购带有陀螺仪的,这样才容易控制,飞行更加稳定,到手就能玩;四通道是航模的入门机型,基本上真实直升机的飞行动作它都能做到,新手建议选择小型或中型的机型,控制会相对容易些,适合以后想玩更高级飞机的航模爱好者作为入门练习。
4、品质性能选择。
选购遥控直升机要注意飞机的质量,不同质量的飞机,外观虽然一样,性能却相差很大,价格也相差数倍。很多热销的品牌机型,像环奇、美嘉欣、高捷、迪飞达这些有名的品牌,市场上仿制品不下几十种,看似一样的飞机,价格从一百多元到几百元都有,把顾客看得眼花缭乱,这是因为遥控直升机的仿造门槛低,而且分工专业,有工厂专门仿造热销机型的零配件批量出售给其他工厂组装,造成大量外观相似的产品充斥市场。这些仿造的遥控直升机很难从外观和包装上看出区别,但材料和质量明显不过关,即使正常飞行,机翼、齿轮、电机等配件也很容易损坏,而且配件坏了还特别难买到,给维修带了后患,所以购买时要特别注意。
5、飞行时间、飞行高度、耐摔性说明。
无论是电动或燃油遥控飞机,在空中的连续飞行时间都比较短,一般只能连续飞行6至15分钟左右,这是因为受到电池容量和燃料容积的限制,是所有遥控飞机的通病,所以不要轻信一些不良商家宣传的能连续飞行30分钟甚至一小时的鬼话,以免上当受骗,就目前的技术而言,这绝对是不可能的。如果您想玩的时间更长,可以选购能更换电池的机型,加多一个备用电池就可以了。
遥控直升机的飞行高度跟机型大小有很大关系,一般小型遥控飞机的遥控距离大概10米,中型以上的飞行高度可以超过30米。有些人购买时很重视飞行高度和遥控距离,但在实际 *** 控时,是不建议飞的太高的,因为容易受高空气流影响造成失控,飞的越高越远就越难控制,损坏的几率就越大,盲目追求这样的数据并不可取。
对于遥控直升机的抗摔能力,有些人也有误解,耐摔不等于摔不坏,再抗摔的东西也经不起高空坠落和强烈撞击,特别是对于电子元件和塑料配件,任何撞击都有可能会造成损伤,所以不要轻信销售商说摔不坏的宣传。当然,如果正确使用,而且保持低空飞行,绝大多数正品飞机还是很耐摔的,因为遥控直升机摔落很正常,在设计时已经充分考虑到防摔的功能。
现代航空模型运动分为自由飞行、线 *** 纵、无线电遥控、仿真和电动等五大类。按动力方式又分为:活塞发动机、喷气发动机、橡筋动力模型飞机和无动力的模型滑翔机等。航空模型的最大升力面积500平方分米;最大重量25千克;活塞发动机最大工作容积250毫升。
航空模型的竞赛科目有:留空时间、飞行速度、飞行距离、特技、“空战”等。目前世界锦标赛设有30个项目,隔一年举行一次。航空模型还设有专门记录各项绝对成绩的纪录项目。
我国航空模型运动起步于四十年代 ,1947年举行首届全国比赛。新中国成立后,于五十年代建立了组织指导机构,培养了一批技术骨干,群众性的航空模型运动得到蓬勃发展 , 运动水平迅速提高。1978年10月,我国加入了国际航空联合会(FAI) , 1979年开始步入世界赛场。至1998年止 , 我国选手就已获得19项世界冠军 ; 58人59次打破31项世界纪录 。
航空模型运动的生命力在于它的趣味性和知识性。亲手制作的航模翱翔蓝天、驰骋水面,往往会使青少年产生美好的遐想,激励他们不停地追求。参加这项活动还可以学到许多科技知识,培养既善于动脑又善于动手和克服困难勇于进取的优秀品质,促进德、智、体全面发展。
目前,国内航模运动发展较为迅速,比较有名的航模爱好交流论坛有5IMX,5IRC,海陆空模型,模型三国等。
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