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伺服电机是一种传统的电机。它是自动装置的执行元件。伺服电机的最大特点是可控。在有控制信号时, 伺服电机就转动，且转速大小正比于控制电压的大小。去掉控制电压后，伺服电机就立即停止转动。伺服 电机的应用甚广，几乎所有的自动控制系统都需要用到。在家电产品中，例如录相机、激光唱机等都是不 可缺少的重要组成部分。 ?简单伺服电机的工作原理 联动注： 联动 )C1IB378 RV1 RV2 4 100k 100 k J 转速ft?100 k RV1 RV2 4 100k 100 k J 转速 ft? 100 k S22闫服电机左制紀 M 510k 0V 紳j ? 10k 1 1也 J 图22示出了伺服电机的最简单的应用。电位器RV1由伺服电机带动。电机可选用电流不超过 700mA，电压为12?24V的任一种伺服电机。图中 RV1和RV2是接成惠斯登(Wheatstone)电桥。集成电路 LM378是双路4瓦功率放大器，也以桥接方式构成电机驱动差分放大器。 当RV2的任意变化，都将破坏电桥的平衡，使 RV1 — RV2之间产生一差分电压，并且加以放大后送 至电机。电机将转动，拖动电位器 RV1到新的位置，使电桥重新达到新的平衡。所以说， RV1是跟踪了 RV2的运动。 S23唱机转盘的伺服电机控制方框国 图23是用方块图形式，画岀了测速传感器伺服电机系统， 能用作唱机转盘精密速度控制的原理图。 电 机用传统的皮带机构驱动转盘。 转盘的边缘，用等间隔反射条文图形结构。 用光电测速计进行监视和检测。 光电测速计的输出信号正比于转盘的转速。把光电测速计输出信号的相位和频率，与标准振荡器的相位和 频率进行比较，用它的误差信号控制电机驱动电路。因此，转盘的转速就精确地保持在额定转速上。额定 转速的换档，可由操作开关控制。这些控制电路，已有厂家做成专用的集成电路。 ?数字比例伺服电机 fjT—TL—TL収向电机粗动电路?■粽冲st生trtt发脉冲发生曹竝发脉冲发生曹机掠檜出 fjT— TL—TL 収向电机 粗动电路 ?■粽冲st生tr tt发 脉冲发生曹 竝发脉冲发生曹 机掠檜出 联动 W 71欝孚比例1?制咼駅挙坯万梅阳 伺服电机的最好类型之一，是用数字比例遥控系统。实际上这些装置是由三部份组成：采用集成电路、伺服电机、减速齿轮盒电位器机构。图 24是这种系统的方块图。电路的驱动输入，是用周期为 15ms而脉 冲宽度为1 ~2ms的脉冲信号驱动。输入脉冲的宽度，控制伺服机械输出的位置。例如： 1ms脉宽，位置在 最左边；1.5ms在中是位置，2ms在最右边的位置。 每一个输入脉冲分三路同时传送。一路触发 1.5ms脉宽的固定脉冲发生器。一路输入触发脉冲发生器，第 三路送入脉宽比较电路。用齿轮盒输岀至 RV1，控制可变宽度的脉冲发生器。这三种脉冲同时送到脉宽比 较器后，一路确定电机驱动电路的方向。另一路送给脉宽扩展器，以控制伺服电机的速度，使得 RV1迅速 驱动机械位置输岀跟随输入脉宽的任何变化。 OUTCH2 OUTJ~|_neanJ~[o*0UT上述伺服电机型常用于多路遥控系统。图 OUT CH2 OUT J~|_nean J~[o*0UT 同步芷倒CH2 CM3 CM4b同步 I I I h I I I串行输人 W S25四路数字比例控制系统波理图 从图中可以看岀是串行数据输入，经过译码器分岀各路的控制信号。每一帧包含 4ms的同步脉冲，紧接在 后面的是四路可变宽度（1?2ms）顺序的 路”脉冲。译码器将四路脉冲变换为并行形式，就能用于控制伺服 电机。 .数字伺服电机电路 数字伺服电机控制单元，可以买到现成的集成电路。例如 ZN409CE或NE544N型伺服电机放大器集成电 路。图26和图27示出了这两种集成电路的典型应用。 图2屆四銘数字比例控制系统減形图 昧冲输人[C12O 3V5*4VCt10u图中元件值适用于输入脉冲宽度为注IO NEMN QI 02BCSU OR SIM1M1?2ms,帧脉冲宽度大约为 18ms的情况。 昧冲输人 [C1 2 O 3V5*4V Ct 10u 图中元件值适用于输入脉冲宽度为 注 IO NEMN QI 02 BCSU OR SIM1M 1?2ms,帧脉冲宽度大约为 18ms的情况。 图28是适用上述伺服电机型的通用测试电路。伺服电源电池通常为 5V。输入脉冲经标准的伺服插座送到伺服电路。帧脉冲的宽度为13—28ms；用RV1调节控制。RV2调节控制脉冲宽度在 1 — 2ms之间。用 RV4微调中间值为1.5ms.输出电平由RV3进行调节。 工WOn@2B数字伺服测试电路ft1 4k7AV1tO IK2 Ir7-[U￡.1J伺服电池 工 WOn @2B数字伺服测试电路 ft1 4k7