什么是伺服电机？
一个伺服电机是一种类型的电机，可以非常旋转的。通常这种类型的电机由一个控制电路组成，该电路提供关于电机轴当前位置的反馈，这种反馈使伺服电机能够非常地旋转。如果您想以特定角度或距离旋转对象，则可以使用伺服电机。它只是由一个通过伺服机构运行的简单电机组成 。如果电机由直流电源供电，则称为直流伺服电机，如果是交流供电的电机，则称为交流伺服电机。在本教程中，我们将只讨论直流伺服电机的工作. 除了这些主要分类外，根据齿轮布置的类型和操作特性，还有许多其他类型的伺服电机。伺服电机通常带有齿轮装置，使我们能够以小巧轻便的包装获得非常高扭矩的伺服电机。由于这些特性，它们被用于许多应用，如玩具车、遥控直升机和飞机、机器人等。伺服电机的额定值为 kg/cm（千克每厘米），大多数业余爱好者的伺服电机额定值为 3kg/cm 或 6kg/cm 或 12kg/cm。这个公斤/厘米告诉你你的伺服电机在特定距离可以提升多少重量。例如：一个6kg/cm的伺服电机，如果负载悬挂在离电机轴1cm的地方，应该能举起6kg，距离越大承载能力越小。伺服电机的位置由电脉冲决定，其电路放置在电机旁边。
伺服电机工作机构
它由三部分组成：受控设备；输出传感器；反馈系统；它是一个闭环系统，它使用正反馈系统来控制轴的运动和位置。这里的设备由通过比较输出信号和参考输入信号产生的反馈信号控制。这里参考输入信号与参考输出信号进行比较，第三个信号由反馈系统产生。这第三个信号充当控制设备的输入信号。只要生成反馈信号或参考输入信号和参考输出信号之间存在差异，该信号就会存在。因此，伺服机构的主要任务是在存在噪声的情况下将系统的输出保持在所需的值。伺服电机工作原理 ：伺服由电机（直流或交流）、电位器、齿轮组件和控制电路组成。首先，我们使用齿轮组件来降低 RPM 并增加电机的扭矩。假设在伺服电机轴的初始位置，电位器旋钮的位置使得电位器输出端没有电信号产生。现在，将电信号提供给误差检测器放大器的另一个输入端。现在这两个信号之间的差异，一个来自电位器，另一个来自其他来源，将在反馈机制中进行处理，并以误差信号的形式提供输出。该错误信号作为电机的输入，电机开始旋转。现在电机轴与电位器连接，随着电机旋转，电位器会产生信号。所以随着电位器角位置的变化，它的输出反馈信号也会发生变化。一段时间后，电位器的位置到达电位器输出与提供的外部信号相同的位置。在这种情况下，放大器将没有输出信号到电机输入端，因为外部施加的信号与电位计产生的信号之间没有差异，在这种情况下电机停止旋转。
伺服电机与微控制器的接口：将像 s90 伺服电机这样的业余伺服电机与 MCU 连接起来非常容易。 伺服系统有三根电线出来。其中两个用于电源（正极和负极），一个用于从 MCU 发送的信号。一个 MG995金属齿轮伺服电机 ，其常用于遥控汽车人形机器人等MG995所述的图片显示如下：您的伺服电机的颜色编码可能不同，因此请查看您各自的数据表。所有伺服电机都直接与您的 +5V 电源轨一起工作，但如果您计划使用两个以上的伺服电机，我们必须小心电机消耗的电流量，应设计适当的伺服屏蔽。
控制伺服电机：
所有电机都有三根电线出来。其中两个用于电源（正极和负极），一个用于从 MCU 发送的信号。伺服电机由控制线提供的PWM（脉冲调制）控制。存在小脉冲、大脉冲和重复率。伺服电机可以从中立位置从任一方向旋转 90 度。伺服电机期望每 20 毫秒 (ms) 看到一个脉冲，脉冲的长度将决定电机转动的距离。例如，1.5ms 的脉冲会使电机转到 90° 位置，例如如果脉冲短于 1.5ms 轴移动到 0°，如果它长于 1.5ms 则将伺服转向 180°。伺服电机基于 PWM（脉宽调制） 原理工作，这意味着其旋转角度由施加到其控制 PIN 的脉冲持续时间控制。伺服电机基本上由 直流电机组成，由可变电阻器（电位器）和一些齿轮控制。直流电机的高速力通过齿轮转换为扭矩。我们知道 WORK= FORCE X DISTANCE，在直流电机中，力较小，距离（速度）较大，而在伺服中，力较大，距离较小。电位器连接到伺服的输出轴，计算角度并在所需的角度停止直流电机。伺服电机可以从 0 度旋转到 180 度，但多可以旋转 210 度，具体取决于制造。可以通过向其控制引脚施加适当宽度的电脉冲来控制该旋转度数。伺服每 20 毫秒检查一次脉冲。1 ms（1毫秒）宽度的脉冲可以将舵机旋转到0度，1.5ms可以旋转到90度（中位），2 ms脉冲可以将其旋转到180度。 所有伺服电机都直接与您的 +5V 电源轨一起工作，但如果您计划使用两个以上的伺服电机，我们必须小心电机消耗的电流量，应设计适当的伺服屏蔽。
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