步進電機舵機伺服電機的區別

　　怎麼去區分伺服電機、舵機、步進電機呢?電機種類有很多種，不同的電機的優點、缺點各不相同，因此用途也不同。這裡簡單的講下伺服電機、舵機、步進電機的區別，儘量的讓大家通熟易懂。

　　伺服電機、舵機、步進電機的區別

　　其實伺服電機是這麼一種電機，它主要用於比較精準的位置、速度或力矩輸出。準確地說，伺服電機不是說一個電機，而是一個系統。所以僅僅一臺電機都不能算是伺服電機，因為他們並不具備伺服電機的功能。伺服電機是一個電機系統，它包含電機、感測器和控制器。直流無刷電機可以是伺服電機裡面的一部分，交流電機也可以是，但他們並不是伺服電機。作為一個系統，它可以有減速齒輪，也可以沒有。

　　那麼舵機是什麼呢?舵機是個俗稱，是玩航模、船模的人起的。因為這種電機比較常用於舵面操縱。

　　舵機，其實就是個低端的伺服電機系統，它也是最常見的伺服電機系統，因此英文叫做Servo，就是Servomotor的簡稱。它將PWM訊號與滑動變阻器的電壓相比對，通過硬體電路實現固定控制增益的位置控制。也就是說，它包含了電機、感測器和控制器，是一個完整的伺服電機***系統***。價格低廉、結構緊湊，但精度很低，位置鎮定能力較差，能夠滿足很多低端需求。

　　步進電機英文是stepper/step/stepping motor。主要是依靠定子線圈序列通電，順次在不同的角度形成磁場，推拉定子旋轉。

　　步進電機的好處是，你可以省掉用於測量電機轉角的感測器。因此在結構上和價格上有一定的優勢。而且它的位置和速度控制相對簡單。其缺點是，第一，與同等功率的電機相比載荷比較小，沒有角度感測器的情況下不能輸出大力矩。第二，功耗相對較大，要麼全開，要麼全關。所以要麼接近滿功耗，要麼就不能出力。***具體原因和結構可以查閱相關資料，網上到處都是，並不難以理解，我這裡就不冗述了***

　　因此步進電機一般只用於載荷較小而且十分確定、位置精度要求並不非常高，對體積敏感或在較低價格想要做到較高可靠性的場合。最常見的就是光碟機、掃描器、影印機等等。當然，它和舵機一樣，也受到沒有能力自行搭建伺服電機系統的業餘愛好者的喜愛，在一些業餘專案上面用於替代完整的伺服電機系統。

　　那麼舉個簡單的例子。掃描器***包括現在商務印表機裡面的掃描器***經常有一個動作，就是在真正掃描之前，掃描器要從滑軌一頭先快速運動到另一頭。其實那是系統在找位置零點。那裡面用的是一個步進電機，它驅動掃描器運動。但是開始執行掃描任務時，系統並不知道那個掃描器的確切位置***因為沒有位置感測器***，所以它只能先驅動掃描器向滑軌另一邊走。在滑軌的那個盡頭，有一個觸碰開關，一旦掃描器碰到它，就會產生電訊號。這樣系統就知道掃描器走到了盡頭，這時候就確定了掃描器的位置，這樣就可以開始掃描了。這個步進電機在執行完任務後會關閉***因為功耗不低***，因此一旦有震動什麼的，掃描器很容易移位。所以下一次步進電機上電以後，要重新執行一遍前面說的那個動作去確定掃描器的位置。

　　步進電機

　　他的優勢在於角度控制，一個脈衝就偏轉一個固定的角度，固定角度可調，可以引入反饋。

　　但是扭力較小，連續快速旋轉不穩定。

　　伺服電機

　　優勢在於低精度的步進控制和較大的扭力。可以控制旋轉圈數。本身一般自帶pid調製器，可以加入閉環，半閉環控制調整。

　　扭力大!!轉速快!!

　　步進電機和伺服電機在選型使用上最大的區別是

　　1.轉速要求不同。步進適合低轉速場合，轉速調整範圍較小的場合。伺服電機可控轉速較大的場合。

　　2.可控可靠性不同。因為伺服電機有反饋訊號，因此在控制系統裡裡，可以實現高可靠性控制。

　　3.輸出轉矩要求不同。目前國外和國內，步進電機最大系列為130框。最大輸出靜轉矩為50牛.米。伺服電機可以有180框以上，60牛.米以上的輸出轉矩可選。

　　糾正幾個方面認識上的誤區:

　　一:步進電機精度比伺服電機低。實際上控制精度夠則可!精度高低是相對的。

　　二:步進電機和伺服電機同功率的情況下，步進電機扭矩小。步進電機輸出扭矩與工作轉速有關係。伺服電機則為恆扭矩。以750W步進與交流伺服電機為例，低速情況下，步進輸出的扭矩是伺服的幾倍甚至十幾倍!

　　三.步進電機用在低精度場合!

　　錯!!!步進電機也可以用在好多高精度場合，步進電機使用遠遠不止答主上列的幾項。無論從哪個方面講伺服電機也不可能把步進電機淘汰掉。未來相當長的時間裡，這兩種電機都會平行存在。

　　四:伺服電機與伺服系統!

　　電機是電機，系統是系統。簡單的講，伺服電機就是把一個電機加上了反饋控制訊號，就是成了伺服電機。給直流電機上加就是直流伺服電機，給交流電機上加就是交流伺服電機!要是分類的話伺服電機應該隸屬直流和交流電機類別目錄下!

　　很有意思的是，知乎上點贊最多的冷哲的回覆和臧風強調的認識上的誤區有一定矛盾：

　　其實伺服電機是這麼一種電機，它主要用於比較精準的位置、速度或力矩輸出。準確地說，伺服電機不是說一個電機，而是一個系統。所以僅僅一臺電機都不能算是伺服電機，因為他們並不具備伺服電機的功能。伺服電機是一個電機系統，它包含電機、感測器和控制器。直流無刷電機可以是伺服電機裡面的一部分，交流電機也可以是，但他們並不是伺服電機。作為一個系統，它可以有減速齒輪，也可以沒有。

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