原创 舵机测试仪的设计与制作——3.舵机工作过程分析

    舵机的具体电路就不分析了，现在的舵机一般都是专用的舵机驱动芯片，高级一些的舵机采用的是单片机（AVRM8使用也很多），从我观察的4~5种舵机来看，驱动方式还是有差异的，我这里选比较典型（常见）的驱动过程来介绍。如下图： 

1、等待期就是舵机不工作在等待命令（等待舵机驱动脉宽信号的脉宽变化） 
2、当发现脉宽变化后，舵机开始驱动电动机工作，产生较大电流，随着摇臂角度逼近期望角度，电流越来越小，这段时间就是转动期； 
3、当接近期望角度的时候，会出现一段间歇期，这个应该是摇臂和期望角度的差值，超过了电位器的解析能力了（即进入电位器的死区） 
4、很快由于惯性，摇臂会过冲，这样，驱动电路又开始命令舵机反转，如此震荡多次，直至稳定，这是调整期 

这是一个实际抓取的0~60度转动的电流波形（黄色CH1线），蓝色CH2线是我编写的软件根据这些情况将调试LED点亮/熄灭的波形，照片拍摄时，我已经完成了软件设计，所以可以看到软件能够清晰地分辨各个区间。 


   从图上可以看出，这个舵机的响应速度是0.08s多一点。这里有2点要说明，见下图： 

1、舵机停止工作的时间，要以A点来计算，不能以B点来计算，B点是检测到舵机稳定了一段时间后，认为舵机已经停止工作了，但其实此时舵机已经停止工作一段时间了 
2、B点之后还出现了一些电流波形，这是舵机常见的“颤抖”现象，其根源是电位器位置检测抖动以及驱动信号检测抖动所致。如果这个抖动刚好出现在B之前，就会引起误会。因此在测量时需要采取合适的测量排除这种情况。