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RSS订阅原创 Motor-CAD 图解电机结构：表贴 / 内嵌、极对数、定转子比例、绕组截距/层数
本文介绍了永磁同步电机的基本结构，重点分析了表贴式与内嵌式两种转子的特点。表贴式结构简单、低速扭矩大但高速性能差；内嵌式机械强度高、弱磁能力强但工艺复杂。文章还详细阐述了极对数、定转子比例、绕组节距和层数等关键参数对电机性能的影响，比较了不同槽极比和绕组方式的优缺点，为电机设计提供了实用参考。
2025-11-23 22:33:54
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原创 UART 和 USART 通讯详解——以 OSI 模型分析 物理层、数据链路层和应用层
摘要：UART（通用异步收发器）是一种点对点串行通信协议，通过起始位和波特率实现异步数据传输。其特点包括：仅需TX/RX两条线、无需时钟线、支持全双工通信，但存在波特率需严格匹配、不支持总线结构等局限。UART协议涵盖数据链路层（帧结构、校验）和物理层（电平标准），物理层可采用TTL、RS-232/485/422等不同电气规范，其中RS-485支持多节点组网。应用层需自定义协议实现寻址、校验等功能，典型方案包括帧头标识、Modbus CRC校验及主从式轮询机制。该技术广泛用于嵌入式系统，具有简单可靠的特点，
2025-11-20 20:38:14
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原创 SPWM 与 SVPWM 电压利用率简谈
本文分析了电压利用率的概念及其在不同调制方式下的表现。电压利用率定义为逆变器最大相电压（峰值）与母线电压之比。通过相电压与线电压的向量关系推导，得出线电压=√3×相电压的关系。重点对比了SPWM和SVPWM两种调制方式：SPWM的相电压利用率为50%，线电压利用率为86.6%；而采用零序分量注入的SVPWM可将相电压利用率提升至57.73%，线电压利用率达到100%。文章通过数学推导和波形分析，阐明了SVPWM在提升电压利用率方面的优势。
2025-11-17 23:08:55
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原创 FOC 的 Simulink 仿真
本文系统阐述了电机FOC控制中的关键变换算法与闭环控制策略。首先详细介绍了Clark变换（三相转两相静止坐标系）和Park变换（静止转旋转坐标系）的原理、公式及仿真实现，展示了电流信号的坐标转换过程。然后解析了Park逆变换和SVPWM调制技术，重点说明了零序注入法提升电压利用率的原理。最后探讨了电流环和速度环的PI控制方法，揭示了从电流控制到转速调节的闭环控制机理。全文通过理论公式推导和仿真模型搭建，完整呈现了FOC控制系统的核心算法实现过程。
2025-11-17 20:03:28
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原创 Simulink 基础模块使用
In1 是 Simulink 中的一个输入端口模块，它用于接收来自模型外部或其他模块的信号输入。具体来说，In1 模块的作用是将外部信号 (比如从传感器、其他系统或外部硬件设备) 传入 Simulink 模型中，供后续的计算和仿真使用。它通常与 out 1 端口配对，后者用于输出模型的结果。In 模块作为信号的输人端口，当它存放于子系统模块中时，为子系统模块增加一个输入端口，它是连接上层模型与当前层次模型的接口，将父层模型的信号传递到当前层次模型中。
2025-11-11 23:08:27
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原创 IIC 通讯详解——以 OSI 模型分析 物理层、数据链路层和应用层
摘要：IIC（Inter-Integrated Circuit）是由Philips提出的串行通信总线标准，采用两根信号线（SCL时钟线和SDA数据线）实现主从设备间的短距离通信。其特点包括半双工通信、多主多从结构、7/10位地址寻址、支持多种速率（100kbit/s至5Mbit/s）以及硬件开销小等优点，但也存在速率较低、总线电容限制通信距离等缺点。物理层定义了电气特性和拓扑结构，数据链路层则负责数据封装、差错检测和流量控制。IIC广泛应用于嵌入式系统，适用于板内模块间通信和传感器连接等场景。
2025-11-03 23:28:52
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原创 SPI 通讯详解——以 OSI 模型分析 物理层、数据链路层和应用层
SPI（Serial Peripheral Interface）是一种高速同步串行通信协议，采用主从式全双工设计，具有传输速度快（可达100MHz）、支持灵活字长等优点，广泛应用于MCU与外设（如Flash、ADC等）的通信。其物理层采用4线制（SCLK、MOSI、MISO、SS/CS），支持四种工作模式（0-3），由CPOL和CPHA参数定义时钟极性和数据采样时机。SPI的缺点包括缺乏寻址机制、流控制和校验功能，且仅适合短距离通信（通常<1m）。应用层上，SPI以帧结构传输数据，如93C46 EEP
2025-11-02 00:58:52
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原创 实现 RTOS 操作系统 【二】临界区保护、调度锁、优先级
本文介绍了RTOS中的三种关键机制：临界区保护、调度锁和任务优先级管理。临界区保护通过禁用中断或使用互斥锁保护共享资源，确保数据一致性；调度锁通过计数器控制任务切换，保护关键操作；任务优先级采用位图数据结构快速检索最高优先级任务，实现高效调度。文章详细分析了每种机制的实现原理和代码示例，包括临界区嵌套保护、调度锁计数器和位图查找算法等核心技术。这些机制共同保障了RTOS的实时性和可靠性，是嵌入式系统开发的重要基础。
2025-10-19 00:07:56
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原创 FOC 中 Iq、相电流和母线电流的关系
三相电机的实际电流经过驱动器采样得到的电流，也就是电机实际流过的电流。：q 轴电流，控制。：d 轴电流，控制(对于永磁同步电机，通常控制为 0)。：控制器输入的直流电流。
2025-10-16 20:07:14
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原创 实现 RTOS 操作系统 【一】基本任务切换实现、时间片切换、空闲任务
本文介绍了基于Cortex-M架构实现任务切换的三种方法：1. 基本任务切换：通过保存和恢复任务堆栈及寄存器状态实现，使用PendSV中断进行上下文切换。2. 时间片轮转调度：利用SysTick定时器定期触发任务切换，实现公平的CPU时间分配。3. 空闲任务机制：在没有任务就绪时运行空闲任务，并增加了任务延时功能。文章详细阐述了任务控制块、堆栈初始化、上下文切换的汇编实现等关键机制，展示了如何通过修改PSP/MSP指针和寄存器操作实现任务切换。最后通过实验验证了三种调度方式的效果，包括任务交替执行、时间片轮
2025-10-15 20:06:03
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原创 实现 RTOS 操作系统 【零】内核编程实践
本文摘要：Cortex-M3内核采用双工作模式（线程模式/处理器模式）和两种特权级别（特权级/用户级），支持权限隔离。其核心特性包括双堆栈指针（MSP/PSP）、异常自动压栈机制（保存xPSR、PC等8个寄存器）以及PendSV延迟中断特性。重点分析了异常响应流程、寄存器组操作（含MRS/MSR指令使用）、堆栈管理机制（向下生长满栈模型），并通过PendSV中断实现任务切换的案例，演示了手动保存R4-R11寄存器的方法。最后给出具体代码实现，展示了如何设置PendSV最低优先级并触发中断，完成上下文保存与恢
2025-10-05 14:45:19
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原创 死区补偿 平均电压补偿和线性补偿法
无刷电机驱动中，为防止上下MOS管同时导通导致短路，需设置PWM死区时间。但死区时间会带来电流波形畸变和转矩波动，尤其在过零点附近会产生"零电流钳位"现象。本文分析了死区影响的机理，并提出两种补偿方法：平均电压补偿法通过电流方向判断补偿极性，计算固定补偿量；线性补偿法则根据电流大小动态调整补偿电压，形成梯形补偿波形。两种方法都通过Clarke变换将补偿量转换到αβ坐标系实现。文末给出了两种补偿方法的C语言实现代码，为无刷电机驱动中的死区补偿提供了实用解决方案。
2025-10-02 13:14:32
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原创 滑模控制与电机角度滑模观测器解析
滑模控制是一种非线性控制方法，通过设计滑模面使系统快速收敛到理想状态。与PID控制相比，滑模控制具有非线性特性，通过符号函数产生跳变输出。滑模观测器则利用滑模控制思想估计系统状态，如电机反电动势和角度。文中通过直流电机调速和PMSM无传感器控制案例，详细阐述了滑模控制器的设计流程，包括误差定义、滑模面构造、控制律实现及离散化代码。特别分析了滑模观测器在电机控制中的应用，通过电流误差预估反电动势，进而计算转子角度。最后给出了基于滑模观测器的角度估计代码实现，验证了该方法的有效性。
2025-09-24 11:16:37
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原创 电机的磁链常数、反电动势系数、转矩系数和 KV 值都是什么？
文章摘要： 本文系统阐述了电机特性参数间的相互关系。首先介绍了磁链常数的定义与测量方法，指出其等于相电压与电角速度的比值，可通过拖动电机测量反电动势获得。其次分析了磁链常数与转矩的关系，推导出SPMSM电机的简化转矩公式。然后对比了反电动势系数（Ke）与Kv值的倒数关系，说明高Kv电机具有高速低转矩特性，低Kv电机则相反。最后引入转矩系数Kt，建立了电流与输出转矩的量化关系。全文通过数学公式揭示了磁链常数、反电动势系数、Kv值和转矩系数四个关键参数的内在联系，为电机性能分析提供了理论依据。
2025-09-11 08:52:18
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原创 永磁同步电机 FOC 控制中 d、q 轴杂谈与角度偏移影响
本文系统阐述了永磁同步电机控制中的关键理论：1.详细解析Clark和Park变换原理，将三相坐标系转换为d-q轴坐标系；2.推导d-q轴下的磁链方程和转矩方程，说明id控制磁链、iq控制转矩的物理机制；3.重点分析弱磁控制原理，通过d轴注入负电流降低反电动势实现高速运行；4.通过实验验证角度偏移对d-q轴电流的影响，揭示了电流闭环系统对角度误差的调节特性。研究表明，表贴式电机采用id=0控制策略可最大化转矩输出，而弱磁控制虽能扩展速度范围但会降低效率。
2025-09-06 23:11:56
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原创 无刷电机强拖程序解析
V/F 启动，是保持电压 (V) 与频率 (F) 的比值恒定。并不需要控制器采集包括电机自身任何的外部信息，它仅需要设置目标电频率 (可以去我之前文章搜搜电频率是啥，目前可粗浅的将电频率看作为转速) 以生成虚拟的电机位置角度，和目标调制的电压即可运行，这里所谓的调制电压可以看作母线电压的百分比。优点：无需采集电流。缺点：负载突变时易失步，恢复速度慢，转速会随负载波动。I/F 启动，保持电流（I）与频率（F）的比值恒定。
2025-08-12 08:54:46
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原创 位置式 PID、增量式 PID、PI、PD控制和前馈控制简谈
在过程控制中，PID 控制器，一直是应用最为广泛的一种自动控制器。PID 控制也一直是众多控制方法中应用最为普遍的控制算法。它不依赖复杂的数学模型，更具象和通俗一点，对于 PID 来说，之后再采集实际测量值反复循环这个过程。比如：你开车时，眼睛看路（），大脑对比车道（），手调方向盘（如果车偏左了，PID会让你往右打方向盘，直到车回到车道中央。
2025-08-05 20:20:13
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原创 无刷电机三项霍尔连接线序组合详细分析与波形实例
组合的角度极性是正确的，但是B-C-A 和 C-A-B两种组组合的角度有固定偏差，导致电机效率不高。其他三种的极性是错误的，会导致电机不能旋转。在拿到一个新电机和新控制器时，如果我们搞不清楚控制器的接口也搞不清电机的线序，此时建议先跑一下不依赖霍尔的强拖程序，电机相线的六种组合下会有一种正转一种反转，此时先让电机转起来。之后根据上述规律组合搭配出霍尔顺序即可。根据上述技巧，最多尝试 8 次 (5次电机相线组合，3次霍尔组合) 即可找到正确的线序。
2025-07-27 21:59:18
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原创 无刷电机 PWM 配置、调试技巧
按下图所示，PWM counter 会从 0 升至 ARR 的目标值，然后回降到 0。其中，PWM counter 从 0 升至 CCR 寄存时 PWM 呈高电平，PWM counter 小于时呈低电平。14.1.4.1 MCPWM 波形输出-中心对齐模式4 个 MCPWM IO Driver 采用独立的控制门限，独立死区宽度（每一对互补 IO 的死区需要独立配置，即 4 个死区配置寄存器），共享数据更新事件。采用 TH<n>0 和 TH<n>1 控制第<n>个 MCPWM IO 的启动、关闭动作。
2025-07-20 02:09:13
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原创 KEIL 编译器高级使用与调试技巧【一】 手工编译、编译选项、预处理分析
无论是我们使用手动方案还是 keil 自动所编译的，均是这个流程：将标准库头文件或自定义头文件插入到当前文件的当前位置。处理 #define 指令，将宏定义的常量、函数式宏或代码片段替换为相应的结果。处理条件编译指令，用于根据条件决定是否编译某段代码删除源代码中的所有注释(/*...*/和 课//..)，以减少编译器的处理负担。保留#pragma等指令，从而向编译器传递特定实现相关的指令。处理某些特殊指令，如#error，用于在预处理阶段生成错误信息并停止编译，或者完成其它操作。
2025-05-30 12:17:34
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原创 永磁同步电机公式总结【一】——反电动势、磁链、转矩公式；三项、两项电压方程；坐标表换方程
定义：是永磁体在定子绕组中产生的固定磁链幅值，单位为韦伯 (Wb)。其大小由永磁体的材料特性(如剩磁 Br)、体积和充磁方向决定，理想情况下为常数，但实际受温度影响 (如钕铁硼永磁体温度每升高100℃，下降10%~15%)电机旋转时，= 反电动势= 电角速度绕组磁链是指定子绕组中由电流和永磁体共同作用产生的总磁通量，单位为韦伯 ()，随电流、转子位置 () 和时间变化，是电机控制的核心变量。感磁链：由定子电流通过绕组自感 () 产生。互感磁链。
2025-05-17 18:38:54
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原创 测量电机的电阻、电感、磁链常数和极对数办法
LCR 电桥 或者万用表和 LCR 电桥选用 Ls-Rs 档， 电平选用 1V， 频率根据电机实际运行的电频率来设置， 常用的检测频率为 100Hz（有些电桥只有 120Hz，差不多这个范围就行）。电感使用 LCR 电桥的 Ls-Rs 档测试， 选用 Ls-Q 档测试电感，万用表或者 LCR 电桥电阻档测试电阻。用手旋转一圈电机转子， 记录电感最大值和当时的电阻值，还需要记录电感最小值和当时的电阻值。
2025-04-27 18:37:05
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转载 总结电机控制中常见的频率
本文总结了电机控制中常见的18种频率概念，包括电频率、额定频率、机械转速、开关频率、采样频率等关键参数。重点区分了电角频率与机械转速的关系，解释了PWM相关频率、控制环执行频率与带宽的区别，以及滤波器截止频率等概念。通过公式举例说明了频率计算方法，并对比了单采单更和双采双更模式下的频率关系。文章还涉及高速/低速电机特性、主频分频原理，以及SVPWM、SPWM和高频注入等调制技术的频率特点，为电机控制系统的频率参数设计提供了参考。
2025-04-20 00:18:53
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原创 南京凌鸥 FOC 方案培训 Lv3 笔记
在这里保存了所有自动回复的时间MC_Parameter.h 232 行/* 故障恢复时间 */#define VOLT_FAULT_RECOVER_TIME (2000) /* 单位：ms 过欠压恢复时间 */#define CURRENT_FAULT_RECOVER_TIME (2000) /* 单位：ms 过流恢复时间 */#define STALL_FAULT_RECOVER_TIME (2000) /* 单位：ms 堵转恢复时间 */
2025-04-15 11:46:57
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原创 FOC 控制笔记【三】磁链观测器
磁链（magnetic linkage）是电磁学中的一个重要概念，指导电线圈或电流回路所链环的磁通量。单位为韦伯（Wb），又称磁通匝。我们可知，磁链的微分就是负的反电动势，反电动势的积分就是负的磁链。
2025-03-31 23:05:51
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转载 为什么要在信号上串一个电阻
防止静电放电（ESD）和电气超载（EOS）：串联电阻可以与其他保护元件（如 TVS 管）一起使用，在电路受到静电放电或电气超载时，电阻可以限制电流的上升速率和峰值电流，从而保护电路元件不受过电压冲击的损害。例如，在高速数字电路中，如 DDR 内存的数据线和时钟线等，通常会串联电阻进行阻抗匹配，以确保信号的完整性和高速传输的准确性。进行滤波调试：在一些需要进行滤波调试的电路中，串联电阻与电容组成的 RC 滤波器可以方便地调整滤波器的参数，如截止频率等，以达到最佳的滤波效果。
2025-03-09 18:49:44
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原创 ARM Cortex-M3/M4 权威指南 笔记【二】架构
异常是会改变程序流的事件，当其产生时，处理器会暂停当前正在执行的任务，转而执行一段被称作异常处理的程序。在异常处理执行完后，处理器会继续正常地程序执行。对于ARM架构，中断就是异常的一种，它一般由外设或外部输入产生，有时也可以由软件触发。中断的异常处理也被称作中断服务程序（ISR）。NVIC 处理异常。NVIC 可以处理多个中断请求（IRQ）和一个不可屏蔽中断（NMI）请求，IRQ 一般由片上外设或外部中断输入通过 I/O 端口产生。
2025-02-09 15:57:00
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原创 FOC 控制笔记【一】有感控制和SVPWM
无刷电机由内部线圈与外部的六颗mos管相连接。与mos管相连接的线圈称之为。中间能转动的磁铁叫。
2025-01-13 01:24:14
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原创 硬件基础知识补全计划【七】MOS 晶体管
MOS 是MOSFET的缩写。MOSFET 金属-氧化物半导体场效应晶体管，简称金氧半场效晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET）。
2024-11-09 21:49:30
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原创 硬件基础知识补全计划【六】BJT 晶体管（三极管）
晶体三极管（Transistor）是一种半导体电子器件，也是电子工程中最基本的元件之一。它有三个区域，分别是 P 型半导体，N 型半导体和 P 型半导体，从而形成 PNP 型晶体三极管或者 NPN 型晶体三极管。三极管，全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管、晶体三极管，是一种控制电流的半导体器件。其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号，也用作无触点开关。
2024-11-07 22:07:09
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原创 硬件基础知识补全计划【五】齐纳、TVS 二极管
在这临界击穿点上，反向电阻降低到一个很小的数值，在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定，稳压二极管是根据击穿电压来分档的，因为这种特性，稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用。稳压二极管，英文名字 Zener diode，又叫齐纳二极管，利用 PN 结反向击穿状态，其电流可在很大范围内变化而电压基本不变的现象，制成的起稳压作用的二极管。从曲线中，IT 是微安级，而 IPP 却是几百毫安。IZ：稳压二极管工作电流（Zener Current），稳压二极管反向击穿后，流过稳压管的电流，需要限流。
2024-11-06 10:02:34
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原创 硬件基础知识补全计划【四】通用、整流和肖特基二极管
负极，又叫阴极，给二极管两极间加上正向电压时，二极管导通， 加上反向电压时，二极管截止。原理是：继电器吸合状态，通过继电器线圈的电流是从上往下，但是在继电器断开状态，线圈上会产生反向的感应电动势，如图所示，线圈的上端会变为负，下端变为正，加一个续流二极管，和线圈形成了一个放电回路，电流方向是从下往上，避免损坏三极管。一定范围内，二极管的正向电压其实和正向电流成正比，电流越大，压降越大，这个时候要看一下我们的实际电路电流情况。关注参数：正向电流，正向压降，功耗，反向最大电压，封装等。
2024-11-05 23:04:02
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原创 硬件基础知识补全【三】电感
电感定义电感定义将漆包线、纱包线或塑皮线等在绝缘骨架或磁心、铁心上绕制而成的器件，当线圈通过电流后，在线圈中形成磁场感应，感应磁场又会产生感应电流来阻碍线圈中电流的变化，这种电流与线圈的相互作用关系称为电的感抗,也就是电感，相应的器件成为电感器。简单来说，电感将电力转化为磁场储存起来，需要释放的时候又将磁场转化为电能输出。在电容能量未饱和下，磁畴排列是无规律的。通电后根据楞次定律得知，磁畴逐渐同一方向，储存能量。N 为线圈的匝数，A为线圈环绕的面积，l 为线圈匝叠成的长度，μ 为线圈内部物质的磁导率。
2024-11-05 22:42:20
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原创 硬件基础知识补全【二】电容
电容是电子电路中重要的储能元件，由两个金属板和绝缘介质组成，其容量由极板面积、间距和介质常数决定。电容具有通交流阻直流特性，容抗与频率成反比。实际应用中需考虑ESR（等效串联电阻）、ESL（等效串联电感）等寄生参数，不同电容类型（如MLCC、电解电容）适用于不同场景。电容在电路中主要功能包括滤波（旁路/去耦）、储能、自举升压和振荡等。选型时需关注精度、温度系数、耐压和温度范围等参数。例如，高频滤波常用0.1μF陶瓷电容，电源储能需大容量电解电容。特殊应用中，如自举电路利用电容两端电压不可突变的特性实现升压功
2024-10-29 23:27:00
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原创 硬件基础知识补全【一】电阻
电阻单位为欧姆 Ω，电阻越大，阻碍作用越大，通过导体的电流自然就越小。但是真正决定电阻阻值大小的，是和电阻的体积有关系，电阻的决定式ρ为比例系数，即电阻率，单位制为欧姆/米(Ω · m)；L——绕制成电阻的导线长度，单位制为米(m)；S——绕制成电阻的导线横截面积，单位制为平方米(m²)；。
2024-10-24 22:32:22
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原创 硬石电机控制【一】无刷电机基本原理和硬件解析
无刷电机基本组成部分如图其中电机内部结构如下，中间的 S/N 是转子，外侧的铁环是定子，通过改变电磁铁的通电方式即可使得电机旋转。其中的 A、B、C 一般被称为 U、V、W三个项。
2024-10-22 08:13:21
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原创 蓝桥杯 EDA 组 历届国赛真题解析
这个板子是一块锂电池充电板，同时通过 485 总线可以实现远程控制或检测功能。是历年题目中较为特殊的一套题。这个板子有电机驱动和红外接收，我们可以推断这是一个小车驱动板，还带有光耦模块可能是驱动有较高电压的外设。这是四套国赛题中最简单的一套了。这个板子应该是历年最复杂的一套题，有摄像头，屏幕、继电器等。应该是一个GD32的学习板。
2024-05-16 02:07:29
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空空如也
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