A szervomotorok alapvetően forgó működtetők, amelyek lehetővé teszik a szögpozíció, a gyorsulás és a sebesség pontos szabályozását a különböző beágyazott rendszerek alkalmazásaiban. Általánosan, amelynek forgása határa 90 o 180 o, szervo motorok DC motorok felszerelt szervo mechanizmus értelemben és ellenőrzési szöghelyzetét. Ott használják, ahol szükség van a tengely pontos mozgására vagy helyzetére. Ezeket nem nagy sebességű alkalmazásokhoz, hanem alacsony fordulatszámú, közepes nyomatékú és pontos helyzet alkalmazásához javasoljuk. Ezeket a motorokat főleg robotkaros gépekben, repülésvezérlőkben és vezérlőrendszerekben használják. A szervomotor az alábbi képen látható.
A szervomotorok különböző formában és méretben kaphatók. Amint az az ábrán látható, egy szervomotor három vezetékkel rendelkezik - a RED vezeték az áramhoz, a fekete vezeték a földhöz és a SÁRGA vezeték csatlakozik a jelhez.
A szervomotor az egyenáramú motor, a helyzetszabályozó rendszer és a fogaskerekek kombinációja. Az egyenáramú motor tengelyének helyzetét a szervóban lévő vezérlő elektronika állítja be, a SIGNAL tű PWM jelének teljesítményaránya alapján. Egyszerűen szólva a vezérlő elektronika állítsa be a tengely helyzetét a DC motor vezérlésével. Ezeket az adatokat a tengely helyzetéről a SIGNAL csapon keresztül küldjük. A helyzetadatokat a vezérlőnek PWM jel formájában kell elküldeni a szervomotor Signal csapján keresztül.
A PWM (impulzusszélesség modulált) jel frekvenciája a szervomotor típusától függően változhat. A fontos itt a PWM jel DUTY RATIO. Ezen DUTY RATIO alapján a vezérlő elektronika állítja be a tengelyt.
Amint az az alábbi ábrán látható, a tengely 9o órára történő elmozdításához a BEKAPCSOLÁSI ARÁNYNAK 1 / 18.ie-nek kell lennie. 1 ms BE idő és 17 ms OFF idő 18 ms jelben.
Ahhoz, hogy a tengely 12o órára mozdulhasson, a jel bekapcsolási idejének 1,5 ms-nak, a kikapcsolási idejének 16,5 ms-nak kell lennie. Ezt az arányt a szervo vezérlő rendszere dekódolja, és ez alapján állítja be a helyzetet.
Áramköri alkatrészek
- + 9v - 12v tápegység
- Szervomotor (tesztelni kellett)
- 555 Időzítő IC
- 33KΩ, 10KΩ (2 csomag), 68KΩ és 220Ω ellenállások
- 2N2222 tranzisztor
- 100nF kondenzátor
- Két gomb
Szervó tesztelő áramkör diagramja és működési magyarázata
A szervo teszt áramkört a fenti sematikus ábra mutatja. Most, amikor korábban megbeszéltük, hogy a szervo tengely mozog balra. Meg kell adnunk 1/18 bekapcsolási arányt, és ahhoz, hogy a tengely teljesen balra forogjon, meg kell adnunk a PWM-et 2/18 terhelési aránnyal. Az alábbi ábrán látható 555-ös Astable vibrátor esetében a kimeneti négyzethullám bekapcsolási és kikapcsolási ideje a következő,
A magas szintű logikai idő, TH = 0,693 * (RA + RB) * C
Az alacsony szintű logikai idő, TL = 0,693 * RB * C
Ha megfigyeli a fenti ábra kapcsolási rajzát, akkor egyértelmű lesz, hogy változtatni fogunk az RB megváltoztatásához, hogy más TL és TH kapjunk. Tehát amikor az 1-es gombot megnyomjuk, akkor 1/18-nál kisebb terhelési arányt kapunk, így amikor szervóba tápláljuk, egészen balra mozog. Ezt az alábbi ábra mutatja.
A két gomb lenyomásakor a terhelési arány 2/18 lesz, így a szervo tengely megpróbál teljesen jobbra mozogni. Így teszteljük a szervomotort.