En servo (servomekanisme) er en elektromagnetisk enhet som omdanner elektrisitet til presis kontrollert bevegelse ved hjelp av negative tilbakekoblingsmekanismer.
Servoer kan brukes til å generere lineær eller sirkulær bevegelse, avhengig av type. En typisk servo består av en likestrømsmotor, et gir, et potensiometer, en integrert krets (IC) og en utgående aksel. Den ønskede servoposisjonen sendes inn som et kodet signal til IC-en. IC-en styrer motoren til å gå, og driver motorens energi gjennom gir som angir hastigheten og ønsket bevegelsesretning inntil signalet fra potensiometeret gir tilbakemelding om at ønsket posisjon er nådd, og IC-en stopper motoren.
Potensiometeret muliggjør kontrollert bevegelse ved å videresende gjeldende posisjon, samtidig som det tillater korreksjon fra ytre krefter som virker på kontrollflater: Når overflaten er beveget, gir potensiometeret posisjonssignalet, og IC-en signaliserer den nødvendige motorbevegelsen til riktig posisjon er gjenopprettet.
En kombinasjon av servoer og flergirs elektriske motorer kan organiseres sammen for å utføre mer komplekse oppgaver i ulike typer systemer, inkludert roboter, kjøretøy, produksjon og trådløse sensor- og aktuatornettverk.
Hvordan fungerer servoen?
Servoer har tre ledninger som strekker seg ut fra huset (se bildet til venstre).
Hver av disse ledningene tjener et spesifikt formål. Disse tre ledningene er for kontroll, strøm og jord.
Styreledningen er ansvarlig for å forsyne de elektriske pulsene. Motoren dreier i riktig retning som kommandert av pulsene.
Når motoren roterer, endrer den motstanden til potensiometeret og lar til slutt kontrollkretsen regulere bevegelsesmengden og retningen. Når akselen er i ønsket posisjon, slås strømmen av.
Strømledningen forsyner servoen med strømmen som trengs for å fungere, og jordledningen gir en tilkoblingsbane atskilt fra hovedstrømmen. Dette hindrer deg i å få støt, men er ikke nødvendig for å kjøre servoen.
Forklaring av digitale RC-servoer
Digital servo. En digital RC-servo har en annen måte å sende pulssignaler til servomotoren på.
Hvis den analoge servoen er konstruert for å sende en konstant spenning på 50 pulser per sekund, er den digitale RC-servoen i stand til å sende opptil 300 pulser per sekund!
Med disse raske pulssignalene vil motorhastigheten øke betydelig, og dreiemomentet vil være mer konstant; det reduserer mengden dødbånd.
Som et resultat, når den digitale servoen brukes, gir den raskere respons og raskere akselerasjon til RC-komponenten.
Med færre dødbånd gir dreiemomentet også en bedre holdekapasitet. Når du bruker en digital servo, kan du oppleve den umiddelbare følelsen av kontrollen.
La meg gi deg et eksempel. La oss si at du skal koble en digital og analog servo til en mottaker.
Når du vrir det analoge servohjulet ut av sentrum, vil du merke at det reagerer og gjør motstand etter en stund – forsinkelsen er merkbar.
Men når du dreier hjulet på den digitale servoen utenfor sentrum, vil du føle at hjulet og akselen reagerer og holder seg i posisjonen du har satt veldig raskt og jevnt.
Forklaring av analoge RC-servoer
En analog RC servomotor er standardtypen servo.
Den regulerer motorens hastighet ved ganske enkelt å sende av- og på-pulser.
Normalt sett ligger pulsspenningen i området mellom 4,8 og 6,0 volt, og den er konstant i den posisjonen. Analogen mottar 50 pulser per sekund, og når den er i ro, sendes det ingen spenning til den.
Jo lenger «På»-pulsen sendes til servoen, desto raskere roterer motoren og desto høyere produseres dreiemoment. En av de største ulempene med den analoge servoen er forsinkelsen i reaksjonen på små kommandoer.
Den får ikke motoren til å snurre raskt nok. I tillegg produserer den også et tregt dreiemoment. Denne situasjonen kalles «dødbånd».
Publisert: 01.06.2022