Како је серво уређен и функционише

Серво-мотори мале струје које покреће ардуино (микро серво мотор) данас се широко користе у аматерској роботизирању, они чине мале рачунарске машине и многе друге ствари занимљиве и корисне у домаћинству. Чак и само на нивоу хобија, такви серво уређаји проналазе мноштво различитих намена. Да видимо шта је серво у свом најједноставнијем облику, како је у основи дизајниран и како функционише.

Сама реч "серво погон" може се превести као „серво погон“. Односно, такав покретачки уређај садржи мотор који је под контролом негативних повратних информација, који омогућава прецизна померања са провереним позиционирањем радног тела.

Серво погон се у принципу може назвати електромотором, у чијем се управљачком систему налази сензор положаја радног уређаја (или само осовина), тренутни параметри из којих се одређује како, где и колико ротор мотора треба или не треба да се окрене да би се добио жељени резултат. Типично је да у таквом систему постоји јединица за управљање погоном, која анализира параметре сензора и у складу са њима контролише снагу мотора.

Стога, иако серво погон ради аутоматски, поступак позиционирања радног тела је врло тачан због исправне обраде сигнала од сензора од стране управљачке плоче. На пример, контролни циљ може једноставно бити одржавање одређене вредности за одређени параметар наведеног сензора. Тако постаје јасно зашто се диск зове праћење - он надгледа стање сензора.

Мотор са инсталираним мењачем може од њега имати само три или четири жице. Две жице напајају мотор, од треће - сигнал сензора је уклоњен, четврта може бити дизајнирана за напајање сензора.

Обично су електричне жице црвене и црне или црвене и браон - то су плус и минус (уземљење) струјне жице. Бијела или жута - сигнална жица сензора, преко ове жице повратни сигнал о тренутном стању система долази на управљачку плочу.

Једноставан серво са зупчаником (серво) и потенциометром је одличан пример за разумевање како повратне информације функционишу у систему серво управљања.

Потенциометар има три излаза. На основу тих закључака да се са стране - напаја снага, а у ствари просек - излаз са отпорним делилником напона. Ако промените положај дршке потенциометра, тада ће се величина напона између довода минус и његовог просечног излаза сразмерно променити отпора између минус и просечног излаза.

Претпоставимо да ће у левом положају напон на средњем излазу потенциометра бити минималан, а у крајњем десном положају ће бити максималан. Испада да је напон на средњем прикључку потенциометра одређен положајем његове ручке, односно под којим се углом окреће из почетног положаја, у којем је напон на средњем прикључку минималан. Обично се користе потенциометри номиналног отпора 5-10 кΩ.

И како ради серво овде? Ручица потенциометра у овом серво погону повезана је на осовину мотора путем мењача. То значи да када се мотор покреће и ротор окреће, ручица потенциометра се окреће, а самим тим и отпор на његовом просечном излазу се мења.

На пример, у крајњем левом положају, на средњем прикључку ће бити 0 волти, у средњем положају - 2,5 волта, а у крајњем десном - 5 волти. Да поједноставимо, претпостављамо да се дугме потенциометра може окретати око своје осе за 180 степени, што значи да ће 2,5 волта на просечном излазу одговарати окретању дугмета за 90 степени.

Ако контролна плоча прими информацију да је просечни излаз 5 волти, а потребно је створити окретање до 90 степени, тада ће се одређена снага поларитета аутоматски применити на мотор све док не ротира излаз мењача (и, уместо њега, дугме потенциометра) с десна на лијево, потенциометар неће довести до жељеног положаја. Чим 2,5 волта постане на средњем излазу потенциометра, мотор ће престати примати снагу са управљачке плоче.

На сличан начин остварит ће се заокрет у супротном смјеру: ако просјечни излаз буде 0 волти, тада ће поларитет довода мотора бити такав да се гумб потенциометра окреће кроз мјењач с лијева на десно, све док напон не досегне 2,5 волта, што одговара окретању дугмета за 90 ступњева. Ово је прилично груб пример, али је сасвим јасан.

Мењач је овде неопходан да би се са великим напором претворио високи број обртаја вратила мотора мале снаге у ниске обртаје, што ће омогућити, прво, да окрене потенциометар, и друго, да то ради полако и тачно. Мењач се састоји од зупчаника, на вратилу мотора налази се мали који ротира велику, у чијем је средишту мали, итд.

Сервосе карактерише неколико главних параметара. Први главни параметар је сила на вратилу (обртни момент подијељен с убрзањем гравитације), који се мјери у малим моделима у кг / цм и одређује се на називном напону мотора. На пример, обртни момент од 10 кг / цм значи да када је удаљеност до оси излазног вратила 1 цм, може се држати оптерећење од 10 кг.

Други важан параметар је брзина окрета, која је приказана у сец / 60 степени. Овај параметар показује колико дуго је потребно да серво погон окрене своју излазну осовину за 60 степени. На пример, 0,2сец / 60 степени. Даље, следе параметри као напон напајања, угао ротације (180 или 360 степени) и врста мењача (материјал зупчаника).

Садржи уређаје за повезивање са Ардуином

Мотор и серво управљање са Ардуино

10 занимљивих пројеката за Ардуино