CN212115085U

CN212115085U - 一种以方波信号作为位置反馈的微型舵机

Info

Publication number: CN212115085U
Application number: CN202020940506.1U
Authority: CN
Inventors: 曹恒胜; 蓝明珍
Original assignee: Meizhou Jinhang Technology Co ltd
Current assignee: Meizhou Jinhang Technology Co ltd
Priority date: 2020-05-29
Filing date: 2020-05-29
Publication date: 2020-12-08
Anticipated expiration: 2030-05-29

Abstract

本实用新型公开了一种以方波信号作为位置反馈的微型舵机，包括外壳和驱动组件，信号处理器一端与电路板电性连接，当模拟电压信号传输到信号处理器时，并通过利用转换器能够对电压信号转换为数字信号后传入控制器，控制器通过信号处理控制马达的运行，传动齿轮与马达的输出端相连接，且输出齿轮与传动齿轮相啮合，从而能够使传动轴进行传动，方便使用，当模拟电压传输至比较器时，比较器一端输入为原先的模拟电压，另一端为一个三角波，通过模拟电压与三角波比较得到方波信号，模拟电压较高，产生的方波脉宽较窄，反之，产生的方波脉宽较宽，模拟电压能够与方波的脉宽相对应，便于准确表现出电位器的实际位置。

Description

一种以方波信号作为位置反馈的微型舵机

技术领域

本实用新型涉及舵机设备技术领域，具体为一种以方波信号作为位置反馈的微型舵机。

背景技术

舵机，是指在自动驾驶仪中操纵飞机舵面（操纵面）转动的一种执行部件；现在已普遍用于航空模型及工业自动化中，随着舵机的应用范围越发广泛，在高端精密制造，高端玩具及机器人等领域的应用中对舵机的体积、重量及控制精度提出了更高的要求。

传统舵机采用电位器电压实现位置反馈，这种位置反馈方式因为采样模拟电压，容易受到干扰，位置反馈电压发生变化，导致舵机工作出现波动。

针对上述问题，本实用新型提出了一种以方波信号作为位置反馈的微型舵机。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种以方波信号作为位置反馈的微型舵机，具备能够将模拟电压转变为方波信号，避免信号干扰，准确表现出电位器的实际位置的优点，从而解决了背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种以方波信号作为位置反馈的微型舵机，包括外壳和驱动组件，驱动组件设置在外壳的内部，所述外壳包括壳体、上盖、底盖和电路板，上盖固定安装在壳体的上端，底盖设置在壳体的下端，电路板设置在底盖的内部；

所述驱动组件包括马达、传动结构、信号处理器、转换器、控制器和比较器，马达设置在壳体的内部，传动结构设置在马达的上端，信号处理器一端与电路板电性连接，且信号处理器的另一端与转换器电性连接，转换器的另一端与控制器电性连接，控制器的一端与比较器电性连接，且比较器为一种uA741电压比较器。

优选的，所述壳体包括安装块和置物腔，安装块设置在壳体的外表面，置物腔设置在壳体的内部。

优选的，所述上盖包括固定孔、安装孔和螺杆，固定孔设置在上盖的上表面，安装孔设置在上盖的表面，螺杆与安装孔通过螺纹连接。

优选的，所述底盖设置有固定槽，固定槽设置在底盖的上表面。

优选的，所述传动结构包括传动齿轮、输出齿轮、轴承和传动轴，传动齿轮与马达的输出端相连接，输出齿轮设置在传动齿轮的一侧，轴承设置在输出齿轮的内部，传动轴设置在轴承的上端。

优选的，所述信号处理器为一种HJV-1000电压信号处理器，转换器为一种A/D转换器，控制器为一种MC-51单片机。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型提出的一种以方波信号作为位置反馈的微型舵机，信号处理器一端与电路板电性连接，当模拟电压信号传输到信号处理器时，并通过利用转换器能够对电压信号转换为数字信号后传入控制器，控制器通过信号处理控制马达的运行，传动齿轮与马达的输出端相连接，且输出齿轮与传动齿轮相啮合，从而能够使传动轴进行传动，方便使用，同时在壳体的一侧设置有上盖和底盖，通过利用安装孔和螺杆的配合使用，便于对外壳进行安装与拆卸，使用效果好。

2、本实用新型提出的一种以方波信号作为位置反馈的微型舵机，当模拟电压传输至比较器时，比较器一端输入为原先的模拟电压，另一端为一个三角波，通过模拟电压与三角波比较得到方波信号，模拟电压较高，产生的方波脉宽较窄，反之，产生的方波脉宽较宽，模拟电压能够与方波的脉宽相对应，便于准确表现出电位器的实际位置。

3、本实用新型提出的一种以方波信号作为位置反馈的微型舵机，控制器为一种MC-51单片机，控制器的计数器功能能够产生三角波，避免信号干扰，且在三角波的输出端设置有滤波电路，且设置为一个470pF的电容滤除电路，三角波的位数越高，三角波的平滑性越好，输出精度也较好，能够满足普通舵机的需求。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的外壳结构示意图；

图3为本实用新型的驱动结构平面图；

图4为本实用新型的比较器电路图；

图5为本实用新型的系统框图。

图中：1、外壳；11、壳体；111、安装块；112、置物腔；12、上盖；121、固定孔；122、安装孔；123、螺杆；13、底盖；131、固定槽；14、电路板；2、驱动组件；21、马达；22、传动结构；221、传动齿轮；222、输出齿轮；223、轴承；224、传动轴；23、信号处理器；24、转换器；25、控制器；26、比较器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1、4和5，一种以方波信号作为位置反馈的微型舵机，包括外壳1和驱动组件2，驱动组件2设置在外壳1的内部，外壳1包括壳体11、上盖12、底盖13和电路板14，上盖12固定安装在壳体11的上端，底盖13设置在壳体11的下端，电路板14设置在底盖13的内部；驱动组件2包括马达21、传动结构22、信号处理器23、转换器24、控制器25和比较器26，马达21设置在壳体11的内部，传动结构22设置在马达21的上端，信号处理器23一端与电路板14电性连接，且信号处理器23的另一端与转换器24电性连接，转换器24的另一端与控制器25电性连接，控制器25的一端与比较器26电性连接，且比较器26为一种uA741电压比较器；信号处理器23为一种HJV-1000电压信号处理器，转换器24为一种A/D转换器，控制器25为一种MC-51单片机；当模拟电压传输至比较器26时，比较器26一端输入为原先的模拟电压，另一端为一个三角波，通过模拟电压与三角波比较得到方波信号，模拟电压较高，产生的方波脉宽较窄，反之，产生的方波脉宽较宽，模拟电压能够与方波的脉宽相对应，便于准确表现出电位器的实际位置；控制器25为一种MC-51单片机，控制器25的计数器功能能够产生三角波，避免信号干扰，且在三角波的输出端设置有滤波电路，且设置为一个470pF的电容滤除电路，三角波的位数越高，三角波的平滑性越好，输出精度也较好，能够满足普通舵机的需求，三角波的频率决定了方波的频率，频率越高，响应速度越快，三角波的位数和频率也和三角波产生电路性能有关，位数越高，频率越快，对三角波产生电路的性能要求越高，同时三角波频率越快对于方波采样电路的性能要求也越高。

请参阅图2，壳体11包括安装块111和置物腔112，安装块111设置在壳体11的外表面，置物腔112设置在壳体11的内部；上盖12包括固定孔121、安装孔122和螺杆123，固定孔121设置在上盖12的上表面，安装孔122设置在上盖12的表面，螺杆123与安装孔122通过螺纹连接；底盖13设置有固定槽131，固定槽131设置在底盖13的上表面；同时在壳体11的一侧设置有上盖12和底盖13，通过利用安装孔122和螺杆123的配合使用，便于对外壳1进行安装与拆卸，使用效果好。

请参阅图3，传动结构22包括传动齿轮221、输出齿轮222、轴承223和传动轴224，传动齿轮221与马达21的输出端相连接，输出齿轮222设置在传动齿轮221的一侧，轴承223设置在输出齿轮222的内部，传动轴224设置在轴承223的上端；信号处理器23一端与电路板14电性连接，当模拟电压信号传输到信号处理器23时，并通过利用转换器24能够对电压信号转换为数字信号后传入控制器25，控制器25通过信号处理控制马达21的运行，传动齿轮221与马达21的输出端相连接，且输出齿轮222与传动齿轮221相啮合，从而能够使传动轴224进行传动，方便使用。

综上所述：本以方波信号作为位置反馈的微型舵机，信号处理器23一端与电路板14电性连接，当模拟电压信号传输到信号处理器23时，并通过利用转换器24能够对电压信号转换为数字信号后传入控制器25，控制器25通过信号处理控制马达21的运行，传动齿轮221与马达21的输出端相连接，且输出齿轮222与传动齿轮221相啮合，从而能够使传动轴224进行传动，方便使用，同时在壳体11的一侧设置有上盖12和底盖13，通过利用安装孔122和螺杆123的配合使用，便于对外壳1进行安装与拆卸，使用效果好，当模拟电压传输至比较器26时，比较器26一端输入为原先的模拟电压，另一端为一个三角波，通过模拟电压与三角波比较得到方波信号，模拟电压较高，产生的方波脉宽较窄，反之，产生的方波脉宽较宽，模拟电压能够与方波的脉宽相对应，便于准确表现出电位器的实际位置，控制器25为一种MC-51单片机，控制器25的计数器功能能够产生三角波，避免信号干扰，且在三角波的输出端设置有滤波电路，且设置为一个470pF的电容滤除电路，三角波的位数越高，三角波的平滑性越好，输出精度也较好，能够满足普通舵机的需求。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种以方波信号作为位置反馈的微型舵机，包括外壳（1）和驱动组件（2），驱动组件（2）设置在外壳（1）的内部，其特征在于：所述外壳（1）包括壳体（11）、上盖（12）、底盖（13）和电路板（14），上盖（12）固定安装在壳体（11）的上端，底盖（13）设置在壳体（11）的下端，电路板（14）设置在底盖（13）的内部；

所述驱动组件（2）包括马达（21）、传动结构（22）、信号处理器（23）、转换器（24）、控制器（25）和比较器（26），马达（21）设置在壳体（11）的内部，传动结构（22）设置在马达（21）的上端，信号处理器（23）一端与电路板（14）电性连接，且信号处理器（23）的另一端与转换器（24）电性连接，转换器（24）的另一端与控制器（25）电性连接，控制器（25）的一端与比较器（26）电性连接，且比较器（26）为一种uA741电压比较器。

2.根据权利要求1所述的一种以方波信号作为位置反馈的微型舵机，其特征在于：所述壳体（11）包括安装块（111）和置物腔（112），安装块（111）设置在壳体（11）的外表面，置物腔（112）设置在壳体（11）的内部。

3.根据权利要求1所述的一种以方波信号作为位置反馈的微型舵机，其特征在于：所述上盖（12）包括固定孔（121）、安装孔（122）和螺杆（123），固定孔（121）设置在上盖（12）的上表面，安装孔（122）设置在上盖（12）的表面，螺杆（123）与安装孔（122）通过螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的一种以方波信号作为位置反馈的微型舵机，其特征在于：所述底盖（13）设置有固定槽（131），固定槽（131）设置在底盖（13）的上表面。

5.根据权利要求1所述的一种以方波信号作为位置反馈的微型舵机，其特征在于：所述传动结构（22）包括传动齿轮（221）、输出齿轮（222）、轴承（223）和传动轴（224），传动齿轮（221）与马达（21）的输出端相连接，输出齿轮（222）设置在传动齿轮（221）的一侧，轴承（223）设置在输出齿轮（222）的内部，传动轴（224）设置在轴承（223）的上端。

6.根据权利要求1所述的一种以方波信号作为位置反馈的微型舵机，其特征在于：所述信号处理器（23）为一种HJV-1000电压信号处理器，转换器（24）为一种A/D转换器，控制器（25）为一种MC-51单片机。