25、小型伺服电机与步进电机的全面解析

小型伺服电机与步进电机的全面解析

1 小型伺服电机概述

小型伺服电机在许多电子设备和模型中都有广泛应用，如模型飞机的襟翼或方向舵旋转、模型船和模型车的转向，以及机器人手臂的转动等。

1.1 控制方式

• 微控制器控制 ：可以通过对微控制器进行编程来控制伺服电机，部分微控制器芯片还专门提供了适合RC伺服要求的PWM输出，使得控制更加简单。微控制器可直接连接到伺服电机，实现对定位设备的灵活管理。
• 555定时器控制 ：也可以使用像555定时器芯片这样的简单脉冲发生器来控制伺服电机。通过合适的组件值，555定时器可以创建约48Hz的恒定频率（峰峰值略大于20ms）。在图中所示的电路里，1μF的电容器通过与二极管串联的2.2K电阻充电，绕过28K电阻，此充电时间代表定时器芯片的“开启”周期；电容器通过28K电阻放电，代表“关闭”周期。1K电位器与5K电阻串联，作为电压分压器应用于定时器的控制引脚，可调节定时器的充电和放电阈值。转动电位器能在不改变频率的情况下，延长或缩短每个周期的“开启”时间。不过，由于电容器制造公差较大，定时器输出的频率无法保证，但大多数伺服电机能容忍一定的误差。

1.2 内部结构

伺服电机外壳内的电子元件包含一个随输出轴转动的电位器，用于提供反馈以确认电机的位置。电位器有限的转动范围决定了电机输出轴的转动极限。

1.3 变体类型

• 电机类型 ：小型伺服电机可能包含有刷或无刷直流电机。无刷电机寿命更长，产生的电