伺服電機(jī)是一種傳統(tǒng)的電機(jī)。它是自動裝置的執(zhí)行元件。伺服電機(jī)的最大特點(diǎn)是可控。在有控制信號時(shí)，伺服電機(jī)就轉(zhuǎn)動，且轉(zhuǎn)速大小正比于控制電壓的大小。去掉控制電壓后，伺服電機(jī)就立即停止轉(zhuǎn)動。伺服電機(jī)的應(yīng)用甚廣，幾乎所有的自動控制系統(tǒng)都需要用到。在家電產(chǎn)品中，例如錄相機(jī)、激光唱機(jī)等都是不可缺少的重要組成部分。
　　1．簡單伺服電機(jī)的工作原理
 
　　圖22示出了伺服電機(jī)的最簡單的應(yīng)用。電位器RV1由伺服電機(jī)帶動。電機(jī)可選用電流不超過700mA，電壓為12～24V的任一種伺服電機(jī)。圖中RV1和RV2是接成惠斯登(Wheatstone)電橋。集成電路LM378是雙路4瓦功率放大器，也以橋接方式構(gòu)成電機(jī)驅(qū)動差分放大器。
當(dāng)RV2的任意變化，都將破壞電橋的平衡，使RV1—RV2之間產(chǎn)生一差分電壓，并且加以放大后送至電機(jī)。電機(jī)將轉(zhuǎn)動，拖動電位器RV1到新的位置，使電橋重新達(dá)到新的平衡。所以說，RV1是跟蹤了RV2的運(yùn)動。

　　圖23是用方塊圖形式，畫出了測速傳感器伺服電機(jī)系統(tǒng)，能用作唱機(jī)轉(zhuǎn)盤精密速度控制的原理圖。電機(jī)用傳統(tǒng)的皮帶機(jī)構(gòu)驅(qū)動轉(zhuǎn)盤。轉(zhuǎn)盤的邊緣，用等間隔反射條文圖形結(jié)構(gòu)。用光電測速計(jì)進(jìn)行監(jiān)視和檢測。光電測速計(jì)的輸出信號正比于轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速。把光電測速計(jì)輸出信號的相位和頻率，與標(biāo)準(zhǔn)振蕩器的相位和頻率進(jìn)行比較，用它的誤差信號控制電機(jī)驅(qū)動電路。因此，轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速就精確地保持在額定轉(zhuǎn)速上。額定轉(zhuǎn)速的換檔，可由操作開關(guān)控制。這些控制電路，已有廠家做成專用的集成電路。
　　2．?dāng)?shù)字比例伺服電機(jī)

　　伺服電機(jī)的最好類型之一，是用數(shù)字比例遙控系統(tǒng)。實(shí)際上這些裝置是由三部份組成：采用集成電路、伺服電機(jī)、減速齒輪盒電位器機(jī)構(gòu)。圖24是這種系統(tǒng)的方塊圖。電路的驅(qū)動輸入，是用周期為15ms而脈沖寬度為1～2ms的脈沖信號驅(qū)動。輸入脈沖的寬度，控制伺服機(jī)械輸出的位置。例如：1ms脈寬，位置在最左邊；1.5ms在中是位置，2ms在最右邊的位置。
　　每一個(gè)輸入脈沖分三路同時(shí)傳送。一路觸發(fā)1.5ms脈寬的固定脈沖發(fā)生器。一路輸入觸發(fā)脈沖發(fā)生器，第三路送入脈寬比較電路。用齒輪盒輸出至RV1，控制可變寬度的脈沖發(fā)生器。這三種脈沖同時(shí)送到脈寬比較器后，一路確定電機(jī)驅(qū)動電路的方向。另一路送給脈寬擴(kuò)展器，以控制伺服電機(jī)的速度，使得RV1迅速驅(qū)動機(jī)械位置輸出跟隨輸入脈寬的任何變化。
　　上述伺服電機(jī)型常用于多路遙控系統(tǒng)。圖25示出了四路數(shù)字比例控制系統(tǒng)的波形圖。

　　從圖中可以看出是串行數(shù)據(jù)輸入，經(jīng)過譯碼器分出各路的控制信號。每一幀包含4ms的同步脈沖，緊接在后面的是四路可變寬度(1～2ms)順序的“路”脈沖。譯碼器將四路脈沖變換為并行形式，就能用于控制伺服電機(jī)。
　　3．?dāng)?shù)字伺服電機(jī)電路
　　數(shù)字伺服電機(jī)控制單元，可以買到現(xiàn)成的集成電路。例如ZN409CE或NE544N型伺服電機(jī)放大器集成電路。圖26和圖27示出了這兩種集成電路的典型應(yīng)用。
 
 
　　圖中元件值適用于輸入脈沖寬度為1～2ms，幀脈沖寬度大約為18ms的情況。
　　圖28是適用上述伺服電機(jī)型的通用測試電路。伺服電源電池通常為5V。輸入脈沖經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)的伺服插座送到伺服電路。幀脈沖的寬度為13—28ms；用RV1調(diào)節(jié)控制。RV2調(diào)節(jié)控制脈沖寬度在1—2ms之間。用RV4微調(diào)中間值為1.5ms．輸出電平由RV3進(jìn)行調(diào)節(jié)。

 

 

 

　　兩個(gè)集成電路為時(shí)基電路CMOS7555型，電源電壓可以低到3V仍然工作。IC1為無穩(wěn)多諧振蕩器，產(chǎn)生幀時(shí)間脈沖，它的輸出觸發(fā)IC2。而IC2是一個(gè)單穩(wěn)電路，產(chǎn)生輸出測試脈沖。