一种电动舵机

技术领域

本发明属于电动舵机技术领域，具体涉及一种小型轻便的电动舵机。

背景技术

电动舵机常作为飞行器控制系统中的执行部件，在航空领域已经广泛应用。目前无人机动力系统发动机节气门的控制多采用节气门底电动机构，体积较大且偏重，节气门阀门控制位置精度不高，影响无人机飞行状态，并且由于系统中空间位置有限，导致拆装困难。

现有电动舵机多采用反馈电位计采集输出位置，电位计是通过旋转改变阻值输出，其内部装有电阻片，电阻片有角度限制，因此旋转角度有限制，另外电位计只能以电阻阻值零点设置为位置“起点”。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电动舵机，其特点包括体积小、重量轻、拆装便捷、输出位置精度高（达到±0.05°以内）、可360°旋转无角度限制并任意设定其输出位置“起点”和“终点”，同时输出轴端采用简便一字槽型，能够直接与节气门控制阀连接，省去拉杆装置，能在有限空间满足安装要求。

本发明采用编码器采集输出位置，其原理是通过旋转上方空间的磁体产生周期空间变化磁场信号，转化为电阻值变化，经过信号转换处理实现编码器编码功能采集输出位置。编码器内部采用非接触式磁敏元件，所以采集输出位置可以360°旋转无角度限制。

本发明的技术方案为：

一种电动舵机，包括舵机壳体，所述舵机壳体内设置有输出轴、电机、减速机构、控制板、编码器和圆磁体，所述电机和输出轴通过减速机构相连，所述输出轴尾端连接圆磁体；所述控制板安装在舵机壳体内底部位置，位于电机与输出轴尾端正下方；所述编码器焊接在控制板上，位于圆磁体正下方；所述舵机壳体上设有安装板，所述舵机壳体外连接有连接器；所述连接器与控制板、所述控制板与电机之间通过导线连接。

进一步地，减速机构包括：多个逐级啮合的齿轮组件。

进一步地，齿轮组件包括：小齿轮（齿数少）与大齿轮（齿数多）同轴串联组合。

进一步地，输出轴轴端采用简便一字槽型，输出轴尾端粘接圆磁体。

所述圆磁体旋转时产生周期分布的空间漏磁场，编码器通过磁电阻效应将旋转变化的磁场信号转化为电阻值的变化，经过信号处理，识别出输出轴转动位置信息。

本发明优点在于：

（1）所述电动舵机内部采用集成化形式进行合理布局，将电机和输出轴之间通过减速机构并行联接，编码器集成到控制板上。

（2）外部通过输出轴采用一字槽型便捷的接口形式，可直接与被控部件连接，省去了拉杆装置，提高安装便捷性。

（3）位置反馈装置采用编码器，其有效分辨率可达14位，输出角度位置精度可高达±0.05°，同时编码器可采集360°旋转位置信息无角度限制，并根据需要任意设定其输出位置“起点”和“终点”。

（4）所述电动舵机实现了结构小型化，安装便捷化，输出位置具有可控性、精度高等特点，同时大大提升了电动舵机的应用范围。

附图说明

图1为本发明电动舵机的示意图；

图2为电动舵机内部结构剖视图；

图3为编码器原理示意图。

图中：1-输出轴，2-安装板，3-连接器，4-舵机壳体，5-电机，6-减速机构，7-齿轮组件，8-控制板，9-编码器，10-圆磁体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

实施例

如图1-2所，本发明公开了一种电动舵机，包括舵机壳体4，所述舵机壳体4内设置有输出轴1、电机5、减速机构6、控制板8、编码器9和圆磁体10，所述电机5和输出轴1通过减速机构6相连，所述输出轴1尾端粘接圆磁体10；所述控制板8安装在舵机壳体4内底部位置，位于电机5与输出轴1尾端正下方；所述编码器9焊接在控制板8上，位于圆磁体10正下方；所述舵机壳4体上设有安装板2，所述舵机壳体外连接有连接器3。

所述连接器3与控制板8、控制板8与电机5之间通过导线连接传递电信号与控制信号。

所述减速机构6包括多个逐级啮合的齿轮组件，将电机5与输出轴1并行联接。

所述输出轴1轴端采用一字槽型接口形式。

将电动舵机通过安装板2上的定位孔固定，将输出轴1轴端的一字槽直接与被控部件连接，控制板8通过连接器3接收舵角偏转目标值（可按需求任意设定），并采集舵角偏转当前值，根据偏差计算控制量输出PWM脉冲指令，该指令控制电机5转动，电机5转动通过减速机构6传递至输出轴1，带动输出轴1转到指令位置。

如图3所示，圆磁体10随输出轴1同步转动，产生周期分布的空间漏磁场，其下方编码器9通过磁电阻效应将旋转变化的磁场信号转化为电阻值的变化，经过信号处理，识别出舵角转动位置信息，反馈上传舵角偏转当前值。编码器9内部采用非接触式磁敏元件，所以采集输出位置可以360°旋转无角度限制。可以任意设至输出 “起点”和“终点”位置。

优选地，在本发明一个实施例中，编码器9采用角度编码器芯片MT6825，其有效分辨率可达14位（4096线），其输出角度精度高达±0.05°以内。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。