电磁舵机制作详解

514、515 电磁陀螺制作说明
（1）一安盒，先揪掉电池盒上的导线头，用螺丝钉将电池盒固定到螺孔板上。

（2）二安阻，将俩个阻值不同的电阻以及电池盒上的正极导线在螺孔板上找好位置用螺丝钉固定。

（3）三安管，把100欧姆的电阻以及二极管的长腿一端用螺丝钉固定。

图（1）图（2）图（3）
（4）四拧钉，把最大的螺丝钉拧到电感线圈中。

（5）五安圈，先把线圈两头用砂纸打磨好（或者用打火机燎一下效果更好），用螺丝钉把另一个20欧姆的电阻的一端与电感线圈的一端固定。

（6）六安线，首先要取出一根空导线，用螺丝钉将二极管的另一端、电感线圈的另一端，以及空导线的一端固定好。

图（4）图（5）图（6）
（7）七插簧，取出弹簧分别用空导线的一端，电池盒负极导线一端穿入弹簧中心部位，最后再插入靠近电池盒一列的螺孔中。

（8）八安架，选择螺孔板中央的位置安支架。

（9）九放磁，把两块磁铁放入转子中，注意转子里的磁铁必须一正一反对称安装。

图（7）图（8）图（9）。

电磁舵机制作详解朋友做了个微型飞机，缺个电磁舵，论坛已经有不少介绍电磁舵原理以及制作的文章，这在我归纳一下，尽量把整个过程说得更详细，希望对各位制作小飞机的朋友有帮助先说下原理，电流的磁效应(动电会产生磁)：任何通有电流的导线，都可以在其周围产生磁场的现象，称为电流的磁效应.非磁性金属通以电流，却可产生磁场，其效果与磁铁建立的磁场相同.通有电流的长直导线周围产生的磁场.在通电流的长直导线周围，会有磁场产生，其磁力线的形状为以导线为圆心一封闭的同心圆，且磁场的方向与电流的方向互相垂直.根据安培定则（又称右手定则）用右手握住导线，大拇指指向电流的方向(所以必须是直流电，电流的方向，在导线中是由正极流到负极)，其余四指所指的方向，即为磁力线的方向或磁针N极所受磁力的方向以右手握住线圈，四指指向导线上电流的方向，则大拇指所指即为磁力线方向电生磁是导线里自由电子的定向移动造成的。

通电导线磁性强弱跟下列因素有关：(1)电流大小．通电导线中的电流越大，磁性越强；电流增大，磁性增强．(2)匝数多少．当通电导线中的电流一定时，匝数越多，磁性越强；匝数增加，磁性增强．通电导线磁极方向与电流方向有关以上两种方式都可以产生电磁，由于微型机电流都比较小，因为我们利用第二种方式（线圈的方式）来产生电磁有电磁了，下面来看看怎么利用电磁使舵面转动先找个线圈，在线圈内部放个永久磁铁，然后让线圈通电产生磁场，线圈内部的永久磁铁因为电磁场产生偏转，带动舵面一般做成一下这样的比较多，因为这样制作比较简单，原理是一样的，因为磁场是立体，但磁性相对来说不如前者强日常生活做利用这电磁原理最典型的就是喇叭，所以要做电磁舵机也有很多现成的配件，不需要自己绕线圈。

耳机里面就有线圈了，不过得串多几个，还有光区的光头那总之，线圈好找，不过要大小合适或者电阻值适合的得你花点心机去慢慢找啦。

另外国内有成品卖，不过是厂商批量出售的，主要针对模型厂商供货，个人要买估计有点困难了，又一个商机啊。

教你设计电磁舵机作者：陈汉祥来源：《航空模型》2012年第05期电磁舵机利用通电线圈产生磁场的原理制作，是将电信号转换成舵面机械运动的主要部件之一，在比例式舵机出现前，电磁舵机曾被广泛应用在遥控模型飞机上。

由于比例式舵机有重量和体积大等缺点（图1），因此电磁舵机至今在室内遥控模型飞机等微型飞行器上仍有用武之地（图2、图3）。

按结构形式，电磁舵机大致分为继电器、橡筋贮能与擒纵机构组合、电动机与离心装置组合、螺管线圈与磁铁组合等几种（图4）。

因为前3种的结构复杂、重量较大，所以早被淘汰。

目前在模型飞机上应用较多的是脱胎线圈和永磁体无衔铁组成的电磁舵机（图5）。

脱胎线圈与永久磁铁组成的电磁舵机，利用通电线圈磁场与永久磁铁同性相斥异性相吸原理使舵面偏转（图6、图7）。

线圈磁力的强弱与电流大小和线圈匝数多少有关，电流越大、线圈匝数越多，则磁力越强。

改变线圈中的电流方向可实现舵面左右双向偏转。

通电线圈的磁极性可通过右手定则判断：用手握住线圈，4个手指的方向与电流方向相同（从正极流向负极），大拇指伸直，其所指方向为磁场的N极（图8）。

电磁舵机的关键元件是电磁线圈，设计制作一个合理的线圈尤为重要。

螺管线圈无铁芯和外壳，仅靠漏磁通产生的螺管力拉动舵面（没有导磁体构成磁力线回路，通过空气形成磁通路，在电磁计算中称为漏磁通）。

其螺管力的计算很复杂，通常只能用以下经验公式估算：式中：Fmax为螺管力、dc为线圈内经、lk为线圈高度、IW为线圈的磁势（安匝数）。

从Fmax式中得到IW后，便可确定线圈的匝数、线径和线圈的外形尺寸等。

假设线圈的电压为U（伏），磁势为IW（安匝），导线的截面积为q（平方毫米），导线直径为d（毫米），导线的电阻系数为ρ（欧·毫米/米），线圈的平均直径（D1为线圈内径、bk为线圈厚度），线圈的电阻为R（欧）。

依欧姆定律则有和由两式可求得利用上述公式便可算出线圈参数。

但有一点需指出，以上方法忽略了磁阻、气隙磁导等因素，属粗略计算。

舵机的工作原理引言概述：舵机是一种常见的电子设备，广泛应用于机器人、遥控模型等领域。

它能够实现精确的角度控制，具有较高的工作精度和可靠性。

本文将详细介绍舵机的工作原理，包括电机原理、反馈控制原理、位置控制原理、信号控制原理和工作模式。

一、电机原理：1.1 电机类型：舵机通常采用直流电机作为驱动源，常见的有核心式电机和无核心式电机两种类型。

1.2 电机结构：核心式电机由电枢、永磁体和电刷组成，无核心式电机则是通过电磁感应原理实现转动。

1.3 电机工作原理：舵机的电机通过电流控制实现转动，电流的方向和大小决定了舵机的转动方向和角度。

二、反馈控制原理：2.1 反馈装置：舵机内置了一个反馈装置，通常是一个旋转电位器或光电编码器，用于检测舵机的角度。

2.2 反馈信号：反馈装置会输出一个反馈信号，表示当前舵机的角度位置。

2.3 反馈控制：通过比较反馈信号和目标角度信号，舵机可以根据误差进行调整，实现精确的角度控制。

三、位置控制原理：3.1 控制信号：舵机接收一个控制信号，通常是一个脉冲宽度调制（PWM）信号。

3.2 脉宽解读：舵机通过解读控制信号的脉冲宽度来确定目标角度。

3.3 控制算法：舵机根据控制信号的脉冲宽度和反馈信号的角度，采用控制算法计算出驱动电机的电流，从而实现位置控制。

四、信号控制原理：4.1 控制信号范围：舵机的控制信号通常在0.5ms到2.5ms的脉宽范围内变化。

4.2 脉宽对应角度：脉宽的变化对应着舵机的角度变化，通常0.5ms对应最小角度，2.5ms对应最大角度。

4.3 中立位置：控制信号的脉宽为1.5ms时，舵机处于中立位置，即角度为0度。

五、工作模式：5.1 位置模式：舵机可以在位置模式下工作，根据控制信号的脉宽来实现精确的角度控制。

5.2 速度模式：舵机还可以在速度模式下工作，根据控制信号的脉宽来实现转速的控制。

5.3 扭矩模式：舵机在扭矩模式下工作时，根据控制信号的脉宽来实现扭矩的控制，可以用于对外力的响应。

舵机及转向控制原理1、概述2、舵机的组成3、舵机工作原理4、舵机选购5、舵机使用中应注意的事项6、辉盛S90舵机简介7、如何利用程序实现转向8、51单片机舵机测试程序1、概述舵机也叫伺服电机，最早用于船舶上实现其转向功能，由于可以通过程序连续控制其转角，因而被广泛应用智能小车以实现转向以及机器人各类关节运动中，如图1 、图2 所示。

图1 舵机用于机器人图2 舵机用于智能小车中舵机是小车转向的控制机构，具有体积小、力矩大、外部机械设计简单、稳定性高等特点，无论是在硬件设计还是软件设计，舵机设计是小车控制部分重要的组成部分，图3为舵机的外形图。

图3 舵机外形图2、舵机的组成一般来讲，舵机主要由以下几个部分组成，舵盘、减速齿轮组、位置反馈电位计、直流电机、控制电路等，如图4、图5所示。

图4 舵机的组成示意图图5 舵机组成舵机的输入线共有三条，如图6所示，红色中间，是电源线，一边黑色的是地线，这辆根线给舵机提供最基本的能源保证，主要是电机的转动消耗。

电源有两种规格，一是4.8V，一是6.0V，分别对应不同的转矩标准，即输出力矩不同，6.0V对应的要大一些，具体看应用条件；另外一根线是控制信号线，Futaba的一般为白色，JR的一般为桔黄色。

另外要注意一点，SANWA的某些型号的舵机引线电源线在边上而不是中间，需要辨认。

但记住红色为电源，黑色为地线，一般不会搞错。

图6 舵机的输出线3、舵机工作原理控制电路板接受来自信号线的控制信号，控制电机转动，电机带动一系列齿轮组，减速后传动至输出舵盘。

舵机的输出轴和位置反馈电位计是相连的，舵盘转动的同时，带动位置反馈电位计，电位计将输出一个电压信号到控制电路板，进行反馈，然后控制电路板根据所在位置决定电机转动的方向和速度，从而达到目标停止。

其工作流程为：控制信号→控制电路板→电机转动→齿轮组减速→舵盘转动→位置反馈电位计→控制电路板反馈。

流，才可发挥舵机应有的性能。

舵机的控制信号周期为20MS的脉宽调制（PWM）信号，其中脉冲宽度从0.5-2.5MS,相对应的舵盘位置为0－180度，呈线性变化。

舵机工作原理舵机是一种常见的电机驱动装置，广泛应用于无人机、船舶、汽车等领域。

它通过控制电流来实现精确的位置控制，具有快速响应、高精度和稳定性等优点。

那么，舵机是如何工作的呢？接下来，我们将从舵机的原理入手，深入探讨舵机的工作机制。

舵机的工作原理主要基于电磁学和机械学原理。

在舵机内部，有一个电动机、减速器和位置反馈装置组成的闭环控制系统。

当外部控制信号输入时，电动机会根据信号的大小和方向来产生相应的力矩，从而驱动舵机输出轴的转动。

而减速器的作用是减小输出轴的转速，增加输出轴的扭矩，以提高舵机的控制精度和稳定性。

位置反馈装置则可以实时监测舵机输出轴的位置，并将实际位置信息反馈给控制系统，以实现闭环控制。

在舵机工作时，首先需要将控制信号转换为电流信号，然后通过电动机产生相应的力矩，驱动舵机输出轴的转动。

在转动过程中，减速器起到了平稳输出扭矩和减小转速的作用，从而保证了舵机的稳定性和精度。

而位置反馈装置则可以实时监测输出轴的位置，将实际位置信息反馈给控制系统，从而实现闭环控制，使舵机能够精确地控制位置和角度。

总的来说，舵机的工作原理是通过电动机、减速器和位置反馈装置组成的闭环控制系统来实现精确的位置控制。

通过控制输入信号，舵机可以实现快速响应、高精度和稳定性的运动控制。

这种工作原理使得舵机在自动控制系统中具有重要的应用价值，为各种设备和机器的精确控制提供了可靠的技术支持。

综上所述，舵机的工作原理是基于电磁学和机械学原理的闭环控制系统。

通过控制输入信号，舵机可以实现精确的位置控制，具有快速响应、高精度和稳定性等优点。

舵机在各种自动控制系统中具有广泛的应用前景，为实现精确控制提供了重要的技术支持。

如何制作一个简易的电磁陀螺？
 陀螺很多小朋友都玩过，有用鞭子抽的，也有用弹簧作动力驱动发射的。

不论哪种，它们或是要用鞭子不断地抽打以补充能量，或是转了几分钟后就
越来越慢，最终归于停止。

 我们这里介绍大家制作的电磁陀螺不用抽打它，一经转动它就会一直不停止转下去。

下面我们就介绍它的制作方法。

 （1）这个小制作的关键元件是一个霍尔集成电路AX277，也可以用377，211等同类集成块代替。

这种集成块可以从废旧的电脑散热风扇中拆取。

它共有4个引脚，将集成块有字的一面对着自己，脚朝下，从左到右的顺序
为1、2、3、4。

各脚的功能见图1。

 （2）其次，制作电磁陀螺的主体：准备一个直径50~70mm的塑料圆盘（可以用废弃的光盘）。

在圆盘的圆周上等距放置6个直径6mm，高3mm的强力永久磁钢（可以在电子市场买到），磁钢的N极和S极要交错排列，然
后用AB胶粘牢。

 （3）再在圆盘中心加一个轴，可用Φ1~2mm左右的钢丝制作，比如粗。

舵机控制器原理舵机控制器原理第一章：引言舵机是一种常用于控制机械运动的装置，广泛应用于机器人、模型飞机、工业自动化等领域。

舵机控制器作为舵机控制的核心部件，承担着信号处理和驱动输出功能。

本章将介绍舵机的基本概念、工作原理以及舵机控制器在舵机控制中的作用。

第二章：舵机工作原理舵机是一种将电信号转化为运动的执行器。

通常由直流电机、功率驱动电路和位置反馈装置组成。

2.1 直流电机舵机中常用的直流电机是一种由电磁铁产生的转矩来驱动转动的电机。

通过电磁铁的磁场和永磁体之间的作用力，实现电能到机械能的转换。

2.2 位置反馈装置舵机的位置反馈装置主要用来检测舵机的角度，并将检测到的信息反馈给控制器。

目前常用的位置反馈装置主要有光电编码器、磁编码器等。

2.3 功率驱动电路舵机的功率驱动电路主要负责将信号处理后的控制信号转换为电流、电压等能够驱动电机的形式。

常用的功率驱动电路包括H桥驱动电路、驱动芯片等。

第三章：舵机控制器的工作原理舵机控制器是舵机控制的核心，其主要功能是接收外部控制信号并进行信号处理，然后输出对应的驱动信号给舵机。

舵机控制器的工作原理一般可以分为以下几个步骤：3.1 接收控制信号舵机控制器通过与系统中的控制设备（如遥控器、微控制器等）建立通信，接收外部的控制信号。

3.2 信号处理接收到的控制信号包括脉宽调制（PWM）信号等，舵机控制器需要对这些信号进行处理，提取出有效信息，并转换为合适的控制量。

3.3 控制算法舵机控制器根据处理后的信号通过控制算法来确定舵机的运动方式和目标位置，包括位置控制和速度控制等。

3.4 输出驱动信号控制器根据控制算法得到的控制量，通过功率驱动电路将驱动信号转换为电流或电压等形式，驱动舵机的运动。

第四章：舵机控制器的应用舵机控制器广泛应用于机器人、模型飞机、船舶、工业自动化等领域。

在机器人领域，舵机控制器能够实现机器人关节的运动控制；在模型飞机中，舵机控制器能够控制舵面的位置，实现飞机的姿态调整。

电磁组舵机控制第一章：引言电磁组舵机是一种常用于机械系统控制的装置，通过控制电流以及磁场的变化，实现舵机位置的精确控制。

随着科技的进步和工业自动化的需求，电磁组舵机在工程领域具有广泛的应用。

本文旨在探究电磁组舵机的原理及其控制方法，为相关领域的研究者和工程师提供参考。

第二章：电磁组舵机的原理2.1 电磁组舵机的结构电磁组舵机主要由电磁组、回路和传动机构组成。

其中，电磁组包括铁芯和线圈，其位置的移动由传动机构完成。

回路通过外部电源提供电流来激励电磁组产生磁场，进而控制舵机位置。

2.2 电磁组舵机的工作原理电磁组舵机的工作原理是基于电磁感应原理。

当施加在电磁组上的电流变化时，会产生磁场，磁场与铁芯之间的相互作用力会使得舵机产生转动或线性移动。

第三章：电磁组舵机的控制方法3.1 位置闭环控制位置闭环控制是一种常用的控制方法，通过传感器检测舵机的实际位置，并与期望位置进行比较，从而生成控制信号。

控制信号经过放大和分配，作用于电磁组上，达到控制舵机位置的目的。

3.2 PID控制算法PID控制算法是一种经典的控制算法，可以根据实际位置、期望位置以及时间之间的关系来调整控制信号的大小和方向。

通过适当地调整PID参数，可以实现电磁组舵机位置的快速稳定控制。

第四章：实验与结果分析为了验证电磁组舵机的控制方法的有效性，我们进行了一系列实验。

实验设置了不同的期望位置，并使用PID控制算法对舵机位置进行控制。

实验结果显示，电磁组舵机能够根据期望位置的变化，实现较为稳定的位置控制。

同时，通过调整PID 参数，我们实现了舵机位置的快速响应和较小的超调。

第五章：结论本文通过对电磁组舵机的原理及其控制方法的研究，为相关领域的研究者和工程师提供了基础性的理论支持。

电磁组舵机作为一种重要的机械系统控制装置，在工业自动化领域具有广阔的应用前景。

通过进一步的研究和优化，我们可以使电磁组舵机的控制更加精确和稳定，提升其在工程实践中的应用效果。

•舵机是一种位置伺服的驱动器。

它接收一定的控制信号，输出一定的角度，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。

在微机电系统和航模中，它是一个基本的输出执行机构。

1 舵机的工作原理以日本FUTABA-S3003型舵机为例，图1是FUFABA-S3003型舵机的内部电路。

舵机的工作原理是：PWM信号由接收通道进入信号解调电路BA66881。

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BA6 688的3脚输出。

该输出送人电机驱动集成电路BA6686，以驱动电机正反转。

当电机转速一定时，通过级联减速齿轮带动电位器R。

，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。

2 舵机的控制方法标准的舵机有3条导线，分别是：电源线、地线、控制线，如图2所示。

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。

3 舵机控制器的设计(1)舵机控制器硬件电路设计从上述舵机转角的控制方法可看出，舵机的控制信号实质是一个可嗣宽度的方波信号(P WM)。

该方波信号可由FPGA、模拟电路或单片机来产生。

采用FPGA成本较高，用模拟电路来实现则电路较复杂，不适合作多路输出。

一般采用单片机作舵机的控制器。

目前采用单片机做舵机控制器的方案比较多，可以利用单片机的定时器中断实现PWM。

该方案将20ms的周期信号分为两次定时中断来完成：一次定时实现高电平定时Th；一次定时实现低电平定时T1。

Th、T1的时间值随脉冲宽度的变换而变化，但，Th+T1=20ms。