Servo (servomechanizmus) je elektromagnetické zariadenie, ktoré premieňa elektrinu na presne riadený pohyb pomocou mechanizmov negatívnej spätnej väzby.
Serva sa dajú použiť na generovanie lineárneho alebo kruhového pohybu v závislosti od ich typu. Zloženie typického serva zahŕňa jednosmerný motor, ozubené koleso, potenciometer, integrovaný obvod (IC) a výstupný hriadeľ. Požadovaná poloha serva sa zadáva ako kódovaný signál do IC. IC riadi motor, pričom energiu motora prenáša cez ozubené kolesá, ktoré nastavujú rýchlosť a požadovaný smer pohybu, až kým signál z potenciometra neposkytne spätnú väzbu, že je dosiahnutá požadovaná poloha, a IC motor nezastaví.
Potenciometer umožňuje riadený pohyb prenosom aktuálnej polohy a zároveň umožňuje korekciu vonkajšími silami pôsobiacimi na riadiace plochy: Po pohybe plochy potenciometer poskytuje signál polohy a integrovaný obvod signalizuje potrebný pohyb motora, kým sa znovu nedosiahne správna poloha.
Kombináciu servopohonov a viacprevodových elektromotorov je možné zoskupiť na vykonávanie zložitejších úloh v rôznych typoch systémov vrátane robotov, vozidiel, výroby a bezdrôtových sietí senzorov a akčných členov.
Ako funguje servopohon?
Servá majú tri vodiče, ktoré vychádzajú z puzdra (pozri fotografiu vľavo).
Každý z týchto vodičov slúži na špecifický účel. Tieto tri vodiče slúžia na ovládanie, napájanie a uzemnenie.
Riadiaci vodič je zodpovedný za dodávanie elektrických impulzov. Motor sa otáča príslušným smerom podľa pokynov impulzov.
Keď sa motor otáča, mení sa odpor potenciometra a v konečnom dôsledku umožňuje riadiacemu obvodu regulovať množstvo pohybu a smeru. Keď je hriadeľ v požadovanej polohe, napájanie sa vypne.
Napájací kábel poskytuje servu energiu potrebnú na prevádzku a uzemňovací kábel poskytuje spojovaciu cestu oddelenú od hlavného prúdu. To chráni pred úrazom elektrickým prúdom, ale nie je to potrebné na prevádzku serva.
Vysvetlenie digitálnych RC serv
Digitálne servo Digitálne RC servo má iný spôsob odosielania impulzných signálov do servomotora.
Ak je analógové servo navrhnuté tak, aby vysielalo konštantné napätie s frekvenciou 50 impulzov za sekundu, digitálne RC servo je schopné vysielať až 300 impulzov za sekundu!
S týmito rýchlymi impulznými signálmi sa výrazne zvýši rýchlosť motora a krútiaci moment bude konštantnejší; znižuje sa tým veľkosť mŕtveho pásma.
Výsledkom je, že pri použití digitálneho serva sa dosiahne rýchlejšia odozva a rýchlejšie zrýchlenie RC komponentu.
Vďaka menšiemu pásmu necitlivosti krútiaci moment poskytuje aj lepšiu schopnosť udržania. Pri obsluhe s digitálnym servom môžete okamžite zažiť pocit z ovládania.
Dovoľte mi uviesť príklad. Povedzme, že chcete prepojiť digitálne a analógové servo k prijímaču.
Keď otočíte analógové servo koliesko mimo stredu, všimnete si, že po chvíli reaguje a kladie odpor – oneskorenie je badateľné.
Keď však otočíte koliesko digitálneho serva mimo stredu, budete mať pocit, že koliesko a hriadeľ reagujú a držia nastavenú polohu veľmi rýchlo a plynulo.
Vysvetlenie analógových RC serv
Analógový RC servomotor je štandardný typ serva.
Reguluje rýchlosť motora jednoduchým zasielaním impulzov zapnutia a vypnutia.
Normálne je impulzné napätie v rozsahu od 4,8 do 6,0 voltov a je počas tejto doby konštantné. Analógový snímač prijíma 50 impulzov za sekundu a v pokoji sa naň neprivádza žiadne napätie.
Čím dlhšie je impulz „On“ vysielaný do serva, tým rýchlejšie sa motor otáča a tým vyšší je produkovaný krútiaci moment. Jednou z hlavných nevýhod analógových serv je ich oneskorenie v reakcii na malé povely.
Motor sa tým neroztočí dostatočne rýchlo. Navyše to vytvára aj pomalý krútiaci moment. Táto situácia sa nazýva „pásmo necitlivosti“.
Čas uverejnenia: 1. júna 2022