一、步进电机、舵机与伺服电机的核心差异
步进电机：作为将电脉冲信号转换为旋转角度或线性位移的基础控制元件，其工作原理依赖于电脉冲的精确控制。每一个脉冲信号都对应着电机转动的特定角度和圈数，这种控制方式实现了角度和转动量的精确管理。由于不配备位置传感器，步进电机在停止时可能存在角度偏差，但通过优化脉冲信号的精度，可以显著降低这种偏差。
伺服电机：其控制核心在于伺服电路系统，该系统负责调节电机的转速，并通过传感器精确控制电机的转动位置。因此，伺服电机在位置控制方面表现出极高的精确度，同时其转速也具备可调节性。
舵机（电子舵机）：舵机主要由伺服电机及其控制电路、减速齿轮组构成。与伺服电机相比，舵机额外配备了减速齿轮组，这一设计显著提升了其输出扭矩，但同时也限制了其转速。限位舵机通过输出轴下方的电位器来确定舵臂的转向角度。舵机信号通常采用脉宽调制（PWM）信号，这种信号由微控制器轻松生成，实现了对舵机动作的精确控制。
二、步进电机的工作机制
工作原理：
步进电机的转子通常采用永磁体设计，当电流流过定子绕组时，定子会产生一个矢量磁场。这个磁场会驱动转子旋转一个特定角度，使得转子的磁场方向与定子磁场方向保持一致。随着定子矢量磁场的旋转，转子也会相应地转动。每个输入的电脉冲都会使电机转动一个固定的角度，从而实现逐步前进。电机输出的角位移与输入的脉冲数成正比，而转速则与脉冲频率成正比。通过改变绕组的通电顺序，可以控制电机的旋转方向。因此，通过控制脉冲的数量、频率以及电机各相绕组的通电顺序，可以精确控制步进电机的转动。
发热原理：
常见的电机内部都包含铁芯和绕组线圈。绕组具有电阻，通电时会产生损耗，这种损耗与电阻和电流的平方成正比，即所谓的铜损。如果电流不是标准的直流或正弦波，还会产生谐波损耗。铁芯在交变磁场中也会产生损耗，这被称为铁损，其大小与材料、电流、频率和电压有关。铜损和铁损都会以发热的形式表现出来，从而影响电机的效率。步进电机通常追求高定位精度和较大的力矩输出，因此其效率相对较低，电流较大，且谐波成分高，电流交变的频率随转速变化，这使得步进电机普遍存在发热问题，且发热情况比一般交流电机更为严重。
三、舵机的内部结构
舵机主要由外壳、电路板、驱动马达、减速器和位置检测元件构成。其工作原理是接收机发出信号给舵机，经由电路板上的IC驱动无核心马达开始转动，通过减速齿轮将动力传至摆臂，同时由位置检测器送回信号，判断是否已经到达定位。位置检测器实际上是一个可变电阻，当舵机转动时，电阻值也会随之改变，通过检测电阻值就可以知道转动的角度。一般的伺服马达是将细铜线缠绕在三极转子上，当电流流经线圈时会产生磁场，与转子外围的磁铁产生排斥作用，进而产生转动的作用力。根据物理学原理，物体的转动惯量与质量成正比，因此要转动质量较大的物体，所需的作用力也更大。舵机为了追求快速的转速和较低的能耗，将细铜线缠绕成极薄的中空圆柱体，形成一个重量极轻的无极中空转子，并将磁铁置於圆柱体内，这就是空心杯马达。
为了适应不同的工作环境，有防水及防尘设计的舵机；并且因应不同的负载需求，舵机的齿轮有塑胶及金属之区分，金属齿轮的舵机一般皆为大扭力及高速型，具有齿轮不会因负载过大而崩牙的优点。较高级的舵机会装置滚珠轴承，使得转动时能更轻快精准。滚珠轴承有一颗及二颗的区别，当然是二颗的比较好。目前新推出的 FET 舵机，主要是采用 FET（Field Effect Transistor）场效电晶体。FET 具有内阻低的优点，因此电流损耗比一般电晶体少。