Серво (сервомеханизъм) е електромагнитно устройство, което преобразува електричеството в прецизно контролирано движение чрез използване на механизми за отрицателна обратна връзка.
Сервомоторите могат да се използват за генериране на линейно или кръгово движение, в зависимост от техния тип. Съставът на типичното серво включва DC двигател, зъбна предавка, потенциометър, интегрална схема (ИС) и изходен вал. Желаната позиция на сервото се въвежда и постъпва като кодиран сигнал към ИС. ИС насочва двигателя да се движи, задвижвайки енергията на двигателя през зъбни колела, които задават скоростта и желаната посока на движение, докато сигналът от потенциометъра не осигури обратна връзка, че желаната позиция е достигната, и ИС спре двигателя.
Потенциометърът прави възможно контролираното движение чрез предаване на текущата позиция, като същевременно позволява корекция от външни сили, действащи върху управляващите повърхности: След като повърхността се премести, потенциометърът осигурява сигнала за позицията, а интегралната схема сигнализира необходимото движение на двигателя, докато се възстанови правилната позиция.
Комбинация от сервомотори и многоредови електродвигатели може да бъде организирана заедно за изпълнение на по-сложни задачи в различни видове системи, включително роботи, превозни средства, производство и безжични сензорни и изпълнителни мрежи.
Как работи сервомоторът?
Сервомоторите имат три проводника, които се простират от корпуса (вижте снимката вляво).
Всеки от тези проводници служи за специфична цел. Тези три проводника са за управление, захранване и заземяване.
Управляващият проводник е отговорен за подаването на електрическите импулси. Двигателят се завърта в съответната посока, както е зададено от импулсите.
Когато двигателят се върти, той променя съпротивлението на потенциометъра и в крайна сметка позволява на управляващата верига да регулира количеството движение и посоката. Когато валът е в желаното положение, захранването се изключва.
Захранващият кабел осигурява на сервото захранването, необходимо за работа, а заземяващият кабел осигурява свързващ път, отделен от основния ток. Това ви предпазва от токов удар, но не е необходимо за работа на сервото.
Обяснение на цифровите RC сервомотори
Цифрово серво. Цифровото RC серво има различен начин за изпращане на импулсни сигнали към серво мотора.
Ако аналоговото серво е проектирано да изпраща постоянно напрежение от 50 импулса в секунда, цифровото RC серво е способно да изпраща до 300 импулса в секунда!
С тези бързи импулсни сигнали, скоростта на двигателя ще се увеличи значително, а въртящият момент ще бъде по-постоянен; това намалява размера на мъртвата зона.
В резултат на това, когато се използва цифрово серво, то осигурява по-бърза реакция и по-бързо ускорение на RC компонента.
Също така, с по-малка мъртва зона, въртящият момент осигурява и по-добра способност за задържане. Когато работите с цифрово серво, можете да изпитате незабавното усещане за управление.
Нека ви дам пример за един казус. Да кажем, че трябва да свържете цифрово и аналогово серво устройство към приемник.
Когато завъртите аналоговото серво колело извън центъра, ще забележите, че то реагира и се съпротивлява след известно време – забавянето е осезаемо.
Въпреки това, когато завъртите колелото на цифровото серво извън центъра, ще усетите как колелото и валът реагират и се задържат в зададената от вас позиция много бързо и плавно.
Обяснение на аналогови RC сервомотори
Аналоговият RC серво мотор е стандартният тип серво.
Той регулира скоростта на двигателя, като просто изпраща импулси за включване и изключване.
Обикновено импулсното напрежение е в диапазона между 4,8 и 6,0 волта и е постоянно. Аналоговият приемник получава 50 импулса за всяка секунда и когато е в покой, към него не се подава напрежение.
Колкото по-дълъг е импулсът „On“ (Вкл.) към сервото, толкова по-бързо се върти моторът и толкова по-висок е произведеният въртящ момент. Един от основните недостатъци на аналоговото серво е забавянето му в реакцията на малки команди.
Това не кара двигателя да се върти достатъчно бързо. Освен това, то произвежда и бавен въртящ момент. Тази ситуация се нарича „мъртва зона“.
Време на публикуване: 01 юни 2022 г.