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说到摇杆的设计，什么是好，什么是差，很多模友只会用「手感」来形容，到底什么是手感？其实有更科学的方法可以评定摇杆好与坏，今天在这文章里，我打算用科学的方法来进行评测并跟其他摇杆做深度的对比。
首先要谈谈摇杆的原理，现在基本可以分为电位器摇杆和霍尔摇杆。电位器摇杆比较简单，就是每个方向有一个电位器，把摇杆动作转换为电压输出再经过控内的ADC转换成为数字信号再进行后面的混控到输出的处理。霍尔摇杆的设计就可以有很多的变化，最简单的是用电压输出的霍尔传感器，直接替代了电位器，并兼容电位器摇杆的信号，可以直接替代电位器摇杆使用或升级。也有用3D霍尔传感器的设计，一个传感器处理一个摇杆的两个方向。至于传感器的输出信号，除了电压外，也有用SPI之类的数字输出，五花八门，变化很多。
很多人会问电位器摇杆跟霍尔摇杆到底那个好，这话真不好说。电位器摇杆的缺点很明显，就是会磨损，用久了信号会跳动，但好像ALPS之类的优质摇杆的耐用程度还是很高的。但霍尔摇杆，缺点也不少，先天的线性差，温度改变会带来读数的飘移是霍尔摇杆普遍的问题。所以说评测摇杆，不能单看是电位器还是霍尔，要看摇杆的整体设计才能得出答案。
一支摇杆好不好，其实重点是信号的解析度，解析度高，手感会变得细腻，解析度差，手感比较粗糙。所以要评测一支摇杆，就要用科学的角度看看摇杆整体的设计能达到什么样的解析度，就能分辨摇杆是相对细腻还是粗糙。
先从最普通的摇杆开始，一般摇控器都是用主芯片内置的AD转换器来获得摇杆的数据的，我们摇杆常用的STI芯片内置了12-bit的AD转换器，就是理论上最高的解析度是4096。但大部份电压输出的设计(不论是电位器或霍尔)，因为包括零件参数，安装精度等各种问题，不可能尽用4096的解析度。举一个简单的例子，就是一支摇杆，他ADC的Vref是3V，但摇杆摇动输出的电压范围只有0.6-1.4V。那真正的解析度只有4096*(1.4-0.6)/3=1092，是不是有点恐怖？本应有最高4096解析度的最后能用到的只有1092，只有1/4，还未算ADC本身的质量，通常最后一位通常不准的。所以有时候为什么就算用了霍尔摇杆，读数都会不断的在跳，就是这个原因。告诉你，这例子就是T16/T18摇杆的数据。
为什么有T18 Pro用电位器的反而比T18霍尔贵？因为T18Pro用了ALPS定制的窄角度电位器，输出电压范围在0.5-2.7V左右，算一下解析度就是4096*(2.7-0.5)/3=3003。解析度是T18霍尔的3倍，所以不算电位器用久了会磨损，肯定比T18霍尔版要好多了。
再看TX16S Max的霍尔摇杆，基本上用的霍尔芯片跟Frsky的M9摇杆一样，是进口的高档东西，但因为安装的精度问题，电压行程在不同的方向有比较大的参差。有的0.3-3.0V, 有的0.6-2.7V, 也有0.4-2.3V。TX16S Max的ADC Vref跟T16的不一样，不是3.0V而是3.3V, 就选一个中间的去算，解析度是4096*(2.7-0.6)/3.3=2606。怎样也比T16/T18的要好，另外T16/T18的霍尔芯片明显没有温度补偿，在太阳下使用时晒一下，读数都会改变。Tx16S Max用的Allegro芯片内置有温度补偿，使用时没发现明显温飘问题。
再看看Frsky的M9摇杆，用的霍尔传感器跟TX16S Max一样，但安装精度高很多，每个方向的行程基本上的都差不多一样。M9用的Vref是3V, 输出电压范围0.4-2.6V, 解析度有4096*(2.6-0.4)/3=3003，算是跟一般的高档电位器摇杆看齐了。
在说在说差点忘记了主题，就是Flysky全铝摇杆的测评。这摇杆肯定好的地方就是全铝CNC结构，工工整整不会变形，用过塑料摇杆应该会发现摇杆多少有点不正方的，就是校准时一角的读数会大点，另一角的读数会小点，要选择小点读数的角来较准，不然会有些角的读数是去不到+-100的。全铝摇杆就没这问题，没有畸变，画圈校准就可以了。
Flysky全铝摇杆，用的是单霍尔传感器管一支杆的方案。相对于普遍的霍尔摇杆方案，一组摇杆要四个霍尔传感器，Flysky的一组摇杆只需要两个传感器。传感器选用了高精度的3D霍尔传感器，每个维度有16-bit(65536解析度)的输出，另外内置了同样是16-bit的温度传感器，用来给内置的温度补偿功能使用。这传感器提供SPI接口，所以数据都是以数字方法输出。Flysky摇杆组在这基础下，加上了一个MCU, 把3D的数据通过算法，加上了线性校准温度补偿，把3D数据转换成4通道，每通道16-bit的数据用921.6kbps串口传给遥控器做进一步的处理。实际看一下数出的数字范围，原始解析度居然达到了5000，这就成了摇杆的王者了。
串口的输出方案，很难直接用来做摇杆升级，但通过信号转换方法，输出全行程的0-3.3V给Vref是3.3V的ADC作为输入也是可行的，这样就能带来真正的4096解析度，照样是王者。
如果是OpenTX系统，可以直接安装，用串口直连摇控器，可以达到最高精度的对接，这改装将会在EdgeTX官方支持，第一版本拟定在今年9月份发布。
总结一下，以我研究过的摇杆来看，Flysky全铝摇杆是真正的王者，手感非常细腻，官方售价也算亲民，性价比高，要提升技术，提升实实在在的好设备是必须的，选择靠的不单单是品牌，而是科学的评论。
后註:
有模友知道我在做这样的研究，主动发了一台VBCT给我研究一下，我就好好的看了一下。VBCT摇杆用的是电位器ADCVref是3.3V，摇杆的输出范围大概是0.4-2.8左右，解析度是4096*(2.8-0.4)/3.3=2978，理论上如果能改Flysky摇杆用尽全行程0-3.3V，解析度也应该有(4096-2978)/2978=37.5%左右的提升吧。
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发表于 2021-6-5 13:31
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