舵機是機器人、機電系統(tǒng)和航模系統(tǒng)的重要執(zhí)行器，隨著自動化，信息化的發(fā)展，舵機在智能控制領(lǐng)域中的應(yīng)用日益廣泛，由于現(xiàn)有的舵機采用電位器作為舵機轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)動方向的檢測元件，隨著工作時間的積累，電位器自身易磨損的缺陷使現(xiàn)有舵機在使用中因接觸不良而產(chǎn)生跳舵現(xiàn)象，不能實現(xiàn)舵機的精確檢測和控制，使用壽命縮短。特別是在機器人、電動車等智能控制領(lǐng)域，對舵機的性能要求更高，舵機的性能和使用壽命直接決定了整個智能控制系統(tǒng)的性能和壽命，舵機必須能長時間穩(wěn)定、精確地動作。


為了克服以電位器作為檢測元件的舵機易磨損霍跳舵的不足問題，將霍爾開關(guān)電路應(yīng)用到舵機中，其結(jié)構(gòu)包括：，包括電子控制板、伺服馬達、變速齒輪組、三軸霍爾開關(guān)；其中三軸霍爾開關(guān)固定于磁性齒輪的正下方，PWM控制信號及三軸霍爾開關(guān)的輸出電壓輸入到電子控制板，電子控制板產(chǎn)生的糾偏脈沖驅(qū)動伺服馬達正反轉(zhuǎn)，伺服馬達的轉(zhuǎn)動帶動變速齒輪組轉(zhuǎn)動，三軸霍爾開關(guān)輸出電壓通過變速齒輪組的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生變化。

所述電子控制板包括信號分析處理電路和伺服馬達驅(qū)動電路；其中PWM控制信號及三軸霍爾開關(guān)的輸出電壓輸入至信號分析處理電路，信號分析處理電路產(chǎn)生的信號輸出到伺服馬達驅(qū)動電路。


使用時，由外部電路產(chǎn)生的PWM控制信號輸入到電子控制板進行解調(diào)，獲得一個直流偏置電壓；同時電子控制板對霍爾的輸出電壓及電壓的變化特性進行處理，得到一個轉(zhuǎn)角電壓，再與該直流偏置電壓相比較，產(chǎn)生的糾偏脈沖驅(qū)動伺服馬達正反轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)角電壓和直流偏置電壓共同決定伺服馬達轉(zhuǎn)動的角度。當轉(zhuǎn)角電壓與直流偏置電壓相等時，伺服馬達停止轉(zhuǎn)動，這樣就達到精確控制伺服馬達轉(zhuǎn)角的目的。


伺服馬達的轉(zhuǎn)動會帶動變速齒輪組轉(zhuǎn)動，磁性齒輪也會隨之轉(zhuǎn)動。磁性齒輪正對著三軸霍爾的S極和N極的面積也會隨著磁性齒輪的轉(zhuǎn)動而變化，對于正特性的霍爾，其輸出電壓與S極正對芯片的面積成正比，與N極正對芯片的面積成反比；對于負特性的霍爾，其輸出電壓與S極正對芯片的面積成反比，與N極正對芯片的面積成正比。當S極和N面積發(fā)生變化時，霍爾的輸出電壓就會發(fā)生變化，而且其輸出的電壓值與磁性齒輪的轉(zhuǎn)角值一一對應(yīng)。