Een servo (servomechanisme) is een elektromagnetisch apparaat dat elektriciteit omzet in nauwkeurig gecontroleerde bewegingen door gebruik te maken van negatieve feedbackmechanismen.
Afhankelijk van het type kunnen servo's worden gebruikt om lineaire of cirkelvormige bewegingen te genereren. De samenstelling van een typische servo omvat een gelijkstroommotor, een tandwieltrein, een potentiometer, een geïntegreerd circuit (IC) en een uitgaande as. De gewenste servopositie wordt ingevoerd en komt als gecodeerd signaal binnen op het IC. Het IC stuurt de motor aan om te gaan en drijft de energie van de motor aan via tandwielen die de snelheid en de gewenste bewegingsrichting instellen totdat het signaal van de potentiometer feedback geeft dat de gewenste positie is bereikt en het IC de motor stopt.
De potentiometer maakt gecontroleerde beweging mogelijk door de huidige positie door te geven en tegelijkertijd correctie mogelijk te maken van krachten van buitenaf die op de bedieningsoppervlakken inwerken: zodra het oppervlak is bewogen, geeft de potentiometer het positiesignaal en signaleert de IC de noodzakelijke motorbeweging totdat de juiste positie is hersteld.
Een combinatie van servo's en elektromotoren met meerdere versnellingen kan samen worden georganiseerd om complexere taken uit te voeren in verschillende soorten systemen, waaronder robots, voertuigen, productie en draadloze sensor- en actuatornetwerken.
Hoe werkt de servo?
Servo's hebben drie draden die uit de behuizing steken (zie foto links).
Elk van deze draden dient een specifiek doel. Deze drie draden zijn voor de besturing, voeding en aarde.
De stuurdraad is verantwoordelijk voor het leveren van de elektrische pulsen. De motor draait in de juiste richting, zoals aangegeven door de pulsen.
Wanneer de motor draait, verandert deze de weerstand van de potentiometer en kan het stuurcircuit uiteindelijk de hoeveelheid beweging en richting regelen. Wanneer de as op de gewenste positie staat, wordt de voedingsspanning uitgeschakeld.
De voedingsdraad voorziet de servo van de stroom die nodig is om te werken, en de aarddraad zorgt voor een verbindingspad dat gescheiden is van de hoofdstroom. Dit voorkomt dat u geschokt raakt, maar het is niet nodig om de servo te laten werken.
Digitale RC-servo's uitgelegd
Digitale ServoEen digitale RC Servo heeft een andere manier om pulssignalen naar de servomotor te sturen.
Als de analoge servo is ontworpen om een constante spanning van 50 pulsen per seconde te verzenden, kan de digitale RC-servo tot 300 pulsen per seconde verzenden!
Met deze snelle pulssignalen zal de snelheid van de motor aanzienlijk toenemen en zal het koppel constanter zijn; het vermindert de hoeveelheid dode band.
Als gevolg hiervan zorgt het gebruik van de digitale servo voor een snellere respons en snellere acceleratie van de RC-component.
Bovendien zorgt het koppel, met minder dode band, voor een beter houdvermogen. Wanneer u met een digitale servo werkt, kunt u het onmiddellijke gevoel van de besturing ervaren.
Ik zal u een casusscenario geven. Stel dat u een digitale en analoge servo aan een ontvanger wilt koppelen.
Wanneer u het analoge servowiel uit het midden draait, zult u merken dat het na een tijdje reageert en weerstand biedt – de vertraging is merkbaar.
Wanneer u echter het stuur van de digitale servo uit het midden draait, voelt het alsof het wiel en de as reageren en de door u ingestelde positie zeer snel en soepel vasthouden.
Analoge RC-servo's uitgelegd
Een analoge RC-servomotor is het standaardtype servo.
Het regelt de snelheid van de motor door eenvoudigweg aan- en uitpulsen te sturen.
Normaal gesproken ligt de pulsspanning in een bereik tussen 4,8 en 6,0 volt en blijft daarbij constant. De analoog ontvangt 50 pulsen per seconde en in rust wordt er geen spanning naar gestuurd.
Hoe langer de “Aan”-puls naar de servo wordt gestuurd, hoe sneller de motor draait en hoe hoger het geproduceerde koppel. Een van de grootste nadelen van de analoge servo is de vertraging bij het reageren op kleine commando's.
Hierdoor draait de motor niet snel genoeg. Bovendien produceert het ook een traag koppel. Deze situatie wordt “dode band” genoemd.
Posttijd: 01-jun-2022