Servomotoren zijn in feite roterende actuatoren die nauwkeurige regeling van hoekpositie, versnelling en snelheid mogelijk maken in verschillende embedded systeemtoepassingen. Servomotoren hebben doorgaans een rotatielimiet van 90 ° tot 180 ° en zijn gelijkstroommotoren die zijn uitgerust met een servomechanisme om de hoekpositie te detecteren en te regelen. Ze worden gebruikt waar er behoefte is aan een nauwkeurige beweging of positie van de as. Deze worden niet voorgesteld voor toepassingen met hoge snelheid, maar voorgesteld voor toepassing met lage snelheid, gemiddeld koppel en nauwkeurige positiebepaling. Deze motoren worden voornamelijk gebruikt in robotarmmachines, vluchtbesturingen en besturingssystemen. Een servomotor wordt getoond in de onderstaande afbeelding.
Servomotoren zijn verkrijgbaar in verschillende soorten en maten. Zoals te zien is in de afbeelding, heeft een servomotor drie draden - RODE draad is verbonden met stroom, zwarte draad is verbonden met aarde en GELE draad is verbonden met signaal.
Een servomotor is een combinatie van gelijkstroommotor, positieregelsysteem en tandwielen. De positie van de as van de DC-motor wordt aangepast door de besturingselektronica in de servo, gebaseerd op de duty-ratio van het PWM-signaal de SIGNAL-pin. Simpel gezegd, de besturingselektronica past de aspositie aan door de DC-motor te regelen. Deze gegevens met betrekking tot de positie van de as worden via de SIGNAL-pin verzonden. De positiegegevens naar de besturing moeten worden verzonden in de vorm van een PWM-signaal via de signaalpen van de servomotor.
De frequentie van het PWM-signaal (Pulse Width Modulated) kan variëren op basis van het type servomotor. Het belangrijkste hier is de DUTY RATIO van het PWM-signaal. Op basis van deze DUTY RATIO past de besturingselektronica de as aan.
Zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding, moet de INSCHAKELRATIO 1/18 zijn om de as naar 9 uur te verplaatsen. 1 ms AAN-tijd en 17 ms UIT-tijd in een 18 ms-signaal.
Om de schacht naar 12o-klok te verplaatsen, moet de AAN-tijd van het signaal 1,5 ms zijn en de UIT-tijd 16,5 ms. Deze verhouding wordt gedecodeerd door het besturingssysteem in servo en het past de positie daarop aan.
Circuit componenten
- + 9v tot + 12v voeding
- Servomotor (die moest worden getest)
- 555 Timer IC
- 33KΩ, 10KΩ (2 pices), 68KΩ en 220Ω weerstanden
- 2N2222 transistor
- 100nF condensator
- Twee knopen
Servo-tester schakelschema en werkuitleg
Een servotestcircuit wordt getoond in het bovenstaande schematische diagram. Zoals we eerder hebben besproken, moet de servo-as helemaal naar links bewegen. We moeten een inschakelverhouding van 1/18 geven en om de as helemaal naar links te laten draaien, moeten we PWM geven met een duty-ratio van 2/18. Nu voor een 555-astabiele vibrator die wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding, worden de in- en uitschakeltijden van de output-blokgolf gegeven als,
Logische tijd op hoog niveau wordt gegeven als, TH = 0,693 * (RA + RB) * C
Logische tijd op laag niveau wordt gegeven als TL = 0,693 * RB * C
Als je het schakelschema in bovenstaande figuur bekijkt, zal het duidelijk zijn dat we gaan veranderen om RB te veranderen om een andere TL en TH te krijgen. Dus als knop1 wordt ingedrukt, krijgen we een duty-ratio van minder dan 1/18, dus als we het naar servo voeren, beweegt het helemaal naar links. Dit wordt weergegeven in onderstaande figuur.
Als knop twee wordt ingedrukt, is de duty-ratio 2/18 en dus probeert de servo-as helemaal naar rechts te bewegen. Dit is hoe we een servomotor testen.