为什么 RC 应用使用如此小的 PWM 占空比?

电器工程 脉宽调制 遥控 脉冲 无人机
2022-01-11 18:58:31

我知道RC应用程序,例如无人机,使用 PWM 信号来驱动电机。该 PWM 信号大部分为 50 Hz (0.02 s)。脉冲本身从 1 毫秒到 2 毫秒不等。因此,1 ms 脉冲对应于最小电机旋转,2 ms 脉冲对应于最大电机旋转。所以基本上信号保持空闲的其他 18 ms 周期。

为什么PWM信号有这样的格式?为什么信号的有源部分没有分布在 1 ms 和 10 ms 上?使用这么小的脉冲有什么好处?

3个回答

长间隙的原因是发射器可以发送所有其他伺服位置。

在衣夹和飞机因频率碰撞而坠毁的时代,无线电控制是使用 27 MHz 的 AM 完成的。

发射器将发送一个同步脉冲,然后是一系列 1-2 毫秒的脉冲,每个伺服一个。前面的延迟后面的,没关系。这些只是射频脉冲,没有特殊调制。

接收器将接收脉冲流,同步第一个脉冲流,然后将每个连续脉冲依次引导到不同的伺服插座。

因此,为了允许将 8 个通道设置为 2 毫秒,并且有一些间隙,您需要大约 20 毫秒。对于 8 通道发射机,组合射频通道的占空比将超过 50%。

这种每 20 毫秒 1-2 毫秒的伺服协议从那时起就一直存在。

这个关于为您的遥控器制作 PC 数字化仪的网站 有一些示波器图表,显示了四个或五个通道。

关键是没有真正的占空比。

1ms 到 2ms 的脉冲在模拟和数字电路中都很容易“解码”,因此被采用为标准。您需要能够混合和匹配东西的标准,并且在 RC 系统中有许多不同的应用程序和子设备,因此严格遵守标准,以保持市场对所有爱好者的兴趣。

没有翻译要求=更多的销售,因为更容易。爱好者喜欢更轻松。

但许多需要更高响应速率的设备完美支持 1 秒到 5 毫秒的脉冲重复,允许每秒一次到每秒 200 次的更新速率。一些正常的响应类型甚至不会在脉冲之间有很多秒的“默认失败”,但最常用的标准说“至少与 50Hz 更新率兼容”,并且大多数似乎将其解释为“为 50Hz”。但这在技术上并不是硬性要求。

我当然已经从高端飞行设备中提取了 200Hz 的轮询系统,但我也看到过过去每秒只发送 10 次脉冲的感觉系统。(可能是因为模拟指针的速度不足以快速回落,即使它们每秒获得 5 个信息脉冲)

典型的 RC 信号包含一个脉冲,用于每个被控制的伺服系统;典型的六通道接收器(至少从历史上看)不会捕获来自任何输入通道的信号,而是包含一个计数器电路,该电路会在足够长的间隙后自行复位,并在下降后会提前一点每个脉冲的边缘;只有当输入为高并且计数保持该伺服的正确值时,每个伺服输出信号才会为高。如果伺服希望在具有八个或更多通道的系统中使用,它必须能够接受具有非常低占空比的信号。让编码器响应 1-2ms 范围内的脉冲长度,与它们接收脉冲的频率无关,这使得伺服系统可以以相对较低的更新速率接受大量伺服读数,