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是写给银燕的枪文,也是实话,更多的是普及知识

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楼主
发表于 2013-6-26 17:49 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 yelong98 于 2013-6-26 20:20 编辑

      上周收到了银燕发出来测试的舵机,一直憋到今天才有时间完成这个任务。虽然说拿人的手短,但是尽量站在客观的角度测试,借着测试的机会让更多的魔友了解到舵机的特性和原理却是我的初衷。要不是这次活动,我也没有动力没有激情去写。好吧,正文开始!
       拿到舵机后,首先看了一下外观,和我手上的08a,08ma是一个外壳模具开出来的,外壳的注水口和毛边都控制的不错,尤其注意看了一下耳朵。
      最左边是样品舵机,后面三个依次是思凯利x3v带的舵机、天龙250带的舵机、esky的舵机,银燕的耳朵做的确实是里面最厚实的。为啥我比较关心耳朵,因为我之前用银燕的08a450,仅仅是飞航线,已经出现耳朵强度不够开裂的问题,注意看下图的圈圈里面的东西,耳朵已经裂开了。
      因为银燕的08a,08de都不是为450设计,出现这种现象也无可厚非,但是不可否认的是他的用料确实是我手上四种舵机里面最厚实的。由此也可以下个结论,用在直升机上的舵机,不仅需要速度快,扭力大,甚至对外壳的材料和结构强度都有不一样的要求。
      装上舵机臂来回旋转了几次,感觉一下是否顺滑,顺滑度是一个重要指标,但是又很难用数据来表述,在整个行程范围内都应该是手感一致(阻尼感),声响一致。如果在某个点手感或声音有突变,那肯定是有齿轮啮合问题,这样的舵机旋转这个点的时候,整个机器都会突然抖一下。拿到的四个样品手感都不错。顺滑度这个指标是这边软文里我唯一不能拿数据说话的参数。
      接下来就是拆开看看内脏。
      最明显的是一颗黄色钽电容,舍得用这种高档电容,也算用料实在了。虽然跟预想中的一样,用的是飞线连接电机和电位器,但是看到里面塞的满满的一大堆电线还是想抱怨一下。这种飞线的连接方式目前工艺上是没法自动进行的,都是靠人工后焊的工艺操作,存在虚焊、错焊、压断、效率低的风险和问题。我拆过四个厂家的舵机(都是低端产品,不好意思,我用不起高端产品),无一例外的都是飞线的连接方式。为什么不想办法改改工艺?完全可以把电位器和电机设计成直插件,将原本需要飞线引出来的地方做成金属端子,然后电位器和电机都可以直接插到PCB上焊接,省去飞线,效率和可靠性都上了一个数量级。我网上搜了一个多小时,终于看到了一款这样设计的舵机(恕我见识浅),银燕和国内的厂家都可以参考学习一下。看下图:
         不知道厂家是否感觉这种工艺会比现有的好n倍?

             为了这次测试,我花了三个小时做了个类似舵机测试仪的玩意。
        有两个功能,手动功能时和舵机测试仪一样,扭动电位器,舵机转到对应角度,自动功能时可以按照给定的速度(由电位器控制速度)连续运转。
[flash]http://www.tudou.com/v/rc9MsF4o2RI/dW5pb25faWQ9MTAzMjA2XzEwMDAwMV8wMl8wMQ==.html[/media]
       做这个东西的目的是测试舵机连续工作的温升情况。我之前看到有几个帖子说是舵机都烧熔了,所以也非常关心舵机在恶劣情况下工作到底温度有多高。
       这里顺便普及一下知识,模拟舵机的驱动是一个周期20ms的波形,按照网上的资料,其中高电平(5V)时间在0.5ms-2.5ms变化,低电平(0V)时间在19.5-17.5ms变化,对应舵机角度在0-180度变化。我写程序的时候发现,高电平时间如果高于2.2ms,舵机基本不响应了,希望厂家或者比较专业的魔友告知原因。
            数字舵机可以使用更高的驱动频率(按照网上说法是300hz),也就是说其一个周期只需要3ms多一点,相对于模拟舵机,刷新率高了6倍。这无疑可以带来一个好处,舵机可以更为迅速的修正,这也是为啥锁尾一定要用数字舵机比较好,无副翼的斜盘舵机用数码的也会表现的更稳。强调一点,数字舵机完全可以兼容模拟舵机的信号,可以放心使用,不用担心兼容性。但是有个例外,esky7.5g数字舵机,他内部有个上电纠错功能,也就是上电时候内置单片机判断发现驱动信号不稳定,就锁死不工作,结果就是用某些接收机或者陀螺仪配合esky的数码舵机使用时,会发现舵机不动作,要热插拔一次后才正常。

      需要纠正一点的是,有很多人认为数码舵机力量更大,速度更快。我要更正一下,舵机的力量完全取决余电机的输出扭矩和减速箱的传动比,跟数码或者模拟的没有半毛钱关系。而同档次的数码和模拟舵机,速度也几乎一致,请注意,数码舵机快是快在响应频率更高,而不是转动速度更快,转动速度取决于电机转速和传动比。

      我举个简单的例子,小明和小李都可以一分钟可以从一楼跑到二楼再返回(这就是他们相同的转动速度)。现在让他们一起搬书,每人每次只搬的动一本(这就是他们相同的扭矩)。但小明跑一次休息十分钟,小李跑一次只休息一分钟(这就是他们他们不同的响应速度),最后的结果就是相同的时间累,传递的信息量不同。这就是数码和模拟的本质区别。

      也有很多人觉得金属肯定比塑料齿轮好,这个各有各的见解。我的意见是不一定,在炸鸡时,破坏力一定要有一个释放,在旋翼头、拉杆、舵机臂、舵机齿轮里面,哪个强度最弱就坏哪个,很多朋友方案塑料齿轮就是因为容易扫齿,但是如果不扫齿就是破坏其他更昂贵的零件,塑料齿轮理论上运转更为平滑安静,价格也更为合理,重量也更低(小鸡对重量非常敏感,250级别的机器,重量少25g可以多飞航线1分钟)。如果不是有金属崇拜,用塑料舵机(或者再配易碎臂)也很好。

       下面言归正传说舵机温度的事。我用把温度探头用高温浇水粘在电机位置(这块温度最高),然后用泡棉包裹起来隔热,放进抽屉。
       把测试仪打到自动档,舵机开始连续高速运转。450一般不会飞行超过10分钟,我的测试时间也以10分钟为限。下面是起始温度和测试完后的温度。
       外部有近80度,内部估计快100了,也难怪有些魔友说舵机烧熔了。在这种恶劣的情况下,舵机还是没问题的,但是一旦出现负载过大或者经常出现舵机憋死的情况,就会导致温升翻倍剧增,甚至烧毁舵机,所以大家调试时候千万注意别憋舵。
       大部分魔友对于舵机的耗电没有概念,今天我来告诉大家。首先把我diy的测试仪打到自动档高速连续运转,可以测到正常运转电流150ma左右。这里是根据模友的提示更正的部分内容:这是空载运转的电流,实际使用时带载运转电流会翻倍,如果用这款舵机飞450,你的电调供电能力必须保证400*5=2000mA(接收机和陀螺仪也耗电,留有一点余量)
      那么舵机憋死的时候呢?我拆开舵机壳,把电机轴卡住(之所以没有直接用锁死舵机臂的办法憋舵,是怕这种霸蛮的方法导致扫齿,这个舵机我还准备留着用呢)
      然后再看电流:720ma,比正常运转时候大了5
        发热量P=I*I*R,电流大了5倍,发热量就要翻25倍, 憋舵还带来一个问题,就是用电量剧增,如果电调供电不足(电调最大供电能力一般不超过2A),会导致接收机或者陀螺仪空中重启,后果很严重哦。所以为啥不能憋舵,你懂了吗?
        但是不同的舵机耗电肯定不一样,为啥,请看下图:最左边是银燕舵机,右边三个是上面提到的三个牌子的舵机,银燕的舵机电机比右边三个大了将近一倍,这个电机虽然耗电大点,但也是扭矩的保证,对于这个价位的舵机,银燕的用料还是要大大的称赞一下的。
             最后我说一下虚位吧,大部分魔友都知道这个概念,也知道他的重要性,我把他摆在最后测试。虚位就是舵机不动时,输出轴的左右转动角度。为啥会有虚位呢,这个跟减速箱齿轮设计还有装配间隙设计有关系。
            齿轮正向反向运转切换的时候,有个回程差(齿轮间隙引起的),会造成虚位的存在,这个不可避免,但是可以尽量减小。
         通过渐开线设计,配合精密的模具,可以让齿轮啮合间隙更小,可以极大程度减小虚位,但是价格也跟着倍增,所以对于08de这种价位的产品,我对其虚位要求不高,他的表现已经超过了我的期望。
       虚位这个角度如果有高精度编码器可以很容易测试出来,我手头没有,只好想个土办法了。我采用的办法是三角函数反推。先把舵机固定死(锁死在台虎钳上),然后把舵机拆下一颗螺丝装在最长的舵机臂的最外面一个孔里面。
      来回动一下舵机臂,分别在左右运动极限点坐下标记。然后用卡尺量出两点之间的距离和舵机臂的长度就可以计算出虚位角度了。
       其三角函数原理也很简单,如下:
        我偷懒,网上找了个在线计算的公式,输入已知条件就可以得到结果了。
         这款舵机的虚位是3.78°,对于这个价位,对于我等屌丝,足够了,非常满意,内流满面。





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keyzheng + 2 赞一个!
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深圳银燕-EMAX + 2 很给力!
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沙发
 楼主| 发表于 2013-6-26 17:50 | 只看该作者
       至于装机测试,写完这个帖子累死了,我就不再写了,我用08ma飞450航线都没问题,08a的舵机齿扫过一次,但是是因为炸鸡而扫齿,而不是因为扫齿而炸鸡。换这个表现当然会更好(但是不是飞跃性质变,这是不可能的),我相信有很多其他测试网友会写出飞行体验报告,我就不跟着啰嗦了,而且我觉得贴上个飞行视频也说明不了舵机的性能,我更喜欢用数据说话,感性的评价并不能完全反应真实问题,毕竟每个人即使对同一道菜的品尝感受也不一样!所以希望银燕原谅我少写一个环节。

       总结一下,银燕品质,我手里三款银燕产品,08a,08ma,08de都让我比较满意(针对这个价格而言),也算是老用户了,这次测试的样品,模拟价格,数码享受,的确不错,用料实、性能已经超过了这个价位的框架,但是也有工艺等问题需要进一步改进。

       最后我承认,我写的是软文,是枪文,但是也是非常客观的测试报告,更是一个知识普及贴。因为我花费的时间和精力已经远远超过了四个十几块的舵机的价格。谢谢观看。



大结局!


3
发表于 2013-6-26 18:07 | 只看该作者
顶之!好专业!!学习了!!
4
发表于 2013-6-26 18:12 | 只看该作者
没看完 但是楼主为几十块钱的舵机花这么大的功夫值得肯定
5
发表于 2013-6-26 18:12 | 只看该作者
一个舵机学问就这么多。。!
6
发表于 2013-6-26 18:13 | 只看该作者
我对舵机的好坏判断是直接上天,看3D软不软,跟不跟手,大动作锁尾怎么样,其实价格已经大致决定了舵机的定位,高端还是低端
7
发表于 2013-6-26 18:14 | 只看该作者
好专业  顶一个
8
发表于 2013-6-26 18:14 | 只看该作者
路过、学习、帮顶
9
发表于 2013-6-26 18:14 | 只看该作者
强人。。。。。。
10
发表于 2013-6-26 18:16 | 只看该作者
太专业了,要仔细慢慢看才能明白呢
11
 楼主| 发表于 2013-6-26 18:17 | 只看该作者
zcy0058 发表于 2013-6-26 18:12
没看完 但是楼主为几十块钱的舵机花这么大的功夫值得肯定

不是为了这几十块钱,这是个引子,让我有机会写出来,要不这么大一篇东西,如果不是承担着要帮银燕写报告的义务,我是肯定懒得动手写的。目前是让感兴趣的朋友了解一下,比较枯燥,感谢捧场
12
发表于 2013-6-26 18:17 | 只看该作者
好专业
13
发表于 2013-6-26 18:18 | 只看该作者
好文章.收益匪浅
14
发表于 2013-6-26 18:20 | 只看该作者
测温是用热电偶么?
15
发表于 2013-6-26 18:21 | 只看该作者
顶楼主,好文!
16
发表于 2013-6-26 18:25 | 只看该作者
忍不住登陆账号来顶贴,现在论坛的风气正是缺楼主的这种专业态度和精神。
赞一个!
学到很多东西!
17
发表于 2013-6-26 18:25 | 只看该作者
很专业的楼主 必须顶
18
发表于 2013-6-26 18:26 | 只看该作者
顶之!好专业!!学习了!!
19
发表于 2013-6-26 18:27 | 只看该作者
顶牛哥,我送你的银燕舵机还好用不
20
发表于 2013-6-26 18:28 | 只看该作者
耐心看完了,收获不少!
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