Ano ang isang motor na servo?

Ano ang Servo Motor?

Ang servo motor ay isang uri ng motor na maaaring paikutin nang may ganap na katumpakan. Karaniwan ang ganitong uri ng motor ay binubuo ng isang control circuit na nagbibigay ng puna sa kasalukuyang posisyon ng motor shaft, pinapayagan ng feedback na ito ang mga servo motor na paikutin nang may ganap na katumpakan. Kung nais mong paikutin ang isang bagay sa ilang mga tukoy na anggulo o distansya, pagkatapos ay gumagamit ka ng isang motor na servo. Binubuo lamang ito ng isang simpleng motor na tumatakbo sa isang mekanismo ng servo. Kung ang motor ay pinalakas ng isang DC power supply pagkatapos ito ay tinatawag na DC servo motor, at kung ito ay motor na pinapatakbo ng AC pagkatapos ito ay tinatawag na AC servo motor. Para sa tutorial na ito, tatalakayin lamang namin ang tungkol sa gumagana sa DC servo motor. Bukod sa mga pangunahing klasipikasyon na ito, maraming iba pang mga uri ng servo motor batay sa uri ng pag-aayos ng gear at mga katangian ng pagpapatakbo. Ang isang motor na servo ay karaniwang may kasamang pag-aayos ng gear na nagbibigay-daan sa amin upang makakuha ng isang napakataas na torque servo motor sa maliit at magaan na mga pakete. Dahil sa mga tampok na ito, ginagamit ang mga ito sa maraming mga application tulad ng toy car, RC helikopter at eroplano, Robotics, atbp.

Ang mga motor ng servo ay na-rate sa kg / cm (kilo bawat sentimeter) ang karamihan sa mga libangan na servo motor ay na-rate sa 3kg / cm o 6kg / cm o 12kg / cm. Sinasabi sa iyo ng kg / cm na ito kung magkano ang timbang na maaaring maiangat ng iyong servo motor sa isang partikular na distansya. Halimbawa: Ang isang 6kg / cm na Servo motor ay dapat na mag-angat ng 6kg kung ang pagkarga ay nasuspinde ng 1cm ang layo mula sa motor shaft, mas malaki ang distansya mas mababa ang kapasidad sa pagdadala ng timbang. Ang posisyon ng isang servo motor ay napagpasyahan ng electrical pulse at ang circuitry nito ay inilalagay sa tabi ng motor.

Mekanismo sa Paggawa ng Servo Motor

Binubuo ito ng tatlong bahagi:

Kinokontrol na aparato
Output sensor
Sistema ng feedback

Ito ay isang closed-loop system kung saan gumagamit ito ng positibong sistema ng feedback upang makontrol ang paggalaw at ang pangwakas na posisyon ng baras. Narito ang aparato ay kinokontrol ng isang signal ng feedback na nabuo sa pamamagitan ng paghahambing ng output signal at sangguniang input signal.

Narito ang sangguniang input signal ay inihambing sa sangguniang output signal at ang pangatlong signal ay ginawa ng sistema ng feedback. At ang pangatlong senyas na ito ay gumaganap bilang isang input signal upang makontrol ang aparato. Ang senyas na ito ay naroroon hangga't ang signal ng feedback ay nabuo o may pagkakaiba sa pagitan ng sangguniang input signal at sangguniang signal ng output. Kaya't ang pangunahing gawain ng servomekanismo ay upang mapanatili ang output ng isang system sa nais na halaga sa pagkakaroon ng mga ingay.

Prinsipyo sa Paggawa ng Servo Motor

Ang isang servo ay binubuo ng isang Motor (DC o AC), isang potensyomiter, pagpupulong ng gear, at isang circuit na kumokontrol. Una sa lahat, gumagamit kami ng gear assemble upang mabawasan ang RPM at upang madagdagan ang metalikang kuwintas ng motor. Sabihin sa paunang posisyon ng servo motor shaft, ang posisyon ng potentiometer knob ay tulad na walang electrical signal na nabuo sa output port ng potentiometer. Ngayon ang isang de-koryenteng signal ay ibinibigay sa isa pang input terminal ng error ng detector ng error. Ngayon ang pagkakaiba sa pagitan ng dalawang signal na ito, ang isa ay nagmula sa potentiometer at ang isa pa ay nagmula sa iba pang mga mapagkukunan, mapoproseso sa isang mekanismo ng feedback at ang output ay ibibigay sa mga tuntunin ng signal ng error. Ang signal ng error na ito ay kumikilos habang ang input para sa motor at motor ay nagsisimulang umiikot.Ngayon ang motor shaft ay konektado sa potentiometer at habang umiikot ang motor kaya ang potentiometer at bubuo ito ng isang senyas. Kaya't habang nagbabago angular na posisyon ng potentiometer's, nagbabago ang signal ng signal ng output. Pagkatapos ng ilang oras ang posisyon ng potentiometer ay umabot sa isang posisyon na ang output ng potensyomiter ay kapareho ng ibinigay na panlabas na signal. Sa kondisyong ito, walang magiging signal ng output mula sa amplifier sa input ng motor dahil walang pagkakaiba sa pagitan ng panlabas na inilapat na signal at ng signal na nabuo sa potensyomiter, at sa sitwasyong ito ang motor ay tumitigil sa pag-ikot.walang signal ng output mula sa amplifier sa input ng motor dahil walang pagkakaiba sa pagitan ng panlabas na inilapat na signal at ng signal na nabuo sa potensyomiter, at sa sitwasyong ito ang motor ay tumitigil sa pag-ikot.walang signal ng output mula sa amplifier sa input ng motor dahil walang pagkakaiba sa pagitan ng panlabas na inilapat na signal at ng signal na nabuo sa potensyomiter, at sa sitwasyong ito ang motor ay tumitigil sa pag-ikot.

Ang interfacing Servo Motors ay may Microcontrollers:

Ang interfacing hobby na Servo motor tulad ng s90 servo motor na may MCU ay napakadali. Ang mga servos ay may tatlong mga wire na lumalabas sa kanila. Sa kung aling dalawa ang gagamitin para sa Supply (positibo at negatibo) at isa ang gagamitin para sa signal na ipapadala mula sa MCU. Isang MG995 Metal Gear Servo Motor na karaniwang ginagamit para sa mga RC car humanoid bots atbp Ang larawan ng MG995 ay ipinapakita sa ibaba:

Ang pag-coding ng kulay ng iyong servo motor ay maaaring magkakaiba kaya suriin para sa iyong kani-kanilang datasheet.

Ang lahat ng mga servo motor ay gumagana nang direkta sa iyong mga riles ng supply ng + 5V ngunit kailangan naming mag-ingat sa dami ng kasalukuyang gugugol ng motor kung nagpaplano kang gumamit ng higit sa dalawang servo motor na dapat idisenyo ng wastong servo shield.

Pagkontrol sa Servo Motor:

Ang lahat ng mga motor ay may tatlong mga wire na lumalabas sa kanila. Sa kung aling dalawa ang gagamitin para sa Supply (positibo at negatibo) at isa ang gagamitin para sa signal na ipapadala mula sa MCU.

Ang servo motor ay kinokontrol ng PWM (Pulse with Modulate) na ibinibigay ng mga control wire. Mayroong isang minimum na pulso, isang maximum na pulso at isang rate ng pag-uulit. Ang servo motor ay maaaring lumiko ng 90 degree mula sa alinmang direksyon na form na walang kinikilingan na posisyon. Inaasahan ng servo motor na makakita ng isang pulso bawat 20 milliseconds (ms) at ang haba ng pulso ay matutukoy kung hanggang saan lumiliko ang motor. Halimbawa

Gumagana ang servo motor sa prinsipyo ng PWM (Pulse width modulation), nangangahulugang ang anggulo ng pag-ikot nito ay kinokontrol ng tagal ng inilapat na pulso sa Control PIN nito. Talaga servo motor ay binubuo ng DC motor na kung saan ay kinokontrol ng isang variable risistor (potentiometer) at ilang mga gears. Ang lakas ng lakas ng DC motor ay nabago sa metalikang kuwintas ng Gears. Alam namin na ang TRABAHO = Puwersa X DISTANCE, sa DC motor Force ay mas mababa at distansya (bilis) ay mataas at sa Servo, puwersa ay Mataas at ang distansya ay mas mababa. Ang potentiometer ay konektado sa output shaft ng Servo, upang makalkula ang anggulo at ihinto ang DC motor sa kinakailangang anggulo.

Ang servo motor ay maaaring paikutin mula 0 hanggang 180 degree, ngunit maaari itong umakyat sa 210 degree, depende sa pagmamanupaktura. Ang antas ng pag-ikot na ito ay maaaring makontrol sa pamamagitan ng paglalapat ng Electrical Pulse ng wastong lapad, sa Control pin nito. Sinusuri ng Servo ang pulso sa bawat 20 milliseconds. Ang pulso na 1 ms (1 millisecond) na lapad ay maaaring paikutin ang servo sa 0 degree, ang 1.5ms ay maaaring paikutin sa 90 degree (neutral na posisyon) at ang 2 ms pulse ay maaaring paikutin ito sa 180 degree.

Ang lahat ng mga servo motor ay gumagana nang direkta sa iyong mga riles ng supply ng + 5V ngunit kailangan naming mag-ingat tungkol sa dami ng kasalukuyang gugugol ng motor kung nagpaplano kang gumamit ng higit sa dalawang servo motor na dapat na idinisenyo ang isang tamang kalasag.

Upang matuto nang higit pa tungkol sa prinsipyo ng pagtatrabaho ng servo motor at praktikal na paggamit, mangyaring suriin sa ibaba ang mga application kung saan ipinaliwanag ang pagkontrol ng servo motor kasama ang mga halimbawa:

Servo motor tester circuit
Ang pagsalakay ng motor na Servo sa 8051 microcontroller
Pagkontrol ng motor ng Servo gamit ang Arduino
Pagkontrol ng Servo sa Arduino Dahil
Servo Control na may Flex Sensor
Tutorial sa Raspberry Pi Servo Motor