阅读说明：本技术 一种电动舵机 (Electric steering engine ) 是由 黄周锋 彭虎 杨晓亮 于 2020-12-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种电动舵机,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。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。(The invention discloses an electric steering engine which comprises a steering engine shell, wherein an output shaft, a motor, a speed reducing mechanism, a control panel, an encoder and a circular magnet are arranged in the steering engine shell, the motor is connected with the output shaft through the speed reducing mechanism, and the tail end of the output shaft is connected with the circular magnet; the control panel is arranged at the bottom in the steering engine shell and is positioned right below the tail ends of the motor and the output shaft; the encoder is welded on the control plate and is positioned right below the circular magnet; the steering engine shell is provided with an installation plate, and a connector is connected outside the steering engine shell; the connector is connected with the control panel and the control panel is connected with the motor through leads. The electric steering engine realizes the miniaturization of the structure, is convenient and fast to install, has the characteristics of controllability, high precision and the like in the output position, and greatly improves the application range of the electric steering engine.)

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。