Apa itu motor servo?

A motor servo adalah sejenis motor yang boleh berputar dengan ketepatan yang besar. Biasanya motor jenis ini terdiri daripada litar kawalan yang memberikan maklum balas mengenai kedudukan poros motor semasa, maklum balas ini membolehkan motor servo berputar dengan tepat. Sekiranya anda ingin memutar objek pada sudut atau jarak tertentu, maka anda menggunakan motor servo. Ia hanya terdiri dari motor sederhana yang berjalan melalui mekanisme servo. Sekiranya motor dikuasakan oleh bekalan kuasa DC maka ia dinamakan motor servo DC, dan jika motor itu dikuasakan AC maka ia disebut motor servo AC. Untuk tutorial ini, kita hanya akan membincangkan mengenai motor servo DC yang berfungsi. Selain dari klasifikasi utama ini, terdapat banyak jenis motor servo berdasarkan jenis susunan gear dan ciri operasi. Motor servo biasanya dilengkapi dengan susunan gear yang membolehkan kita mendapatkan motor servo tork yang sangat tinggi dalam pakej kecil dan ringan. Oleh kerana ciri-ciri ini, mereka digunakan dalam banyak aplikasi seperti kereta mainan, helikopter dan pesawat RC, Robotik, dll.

Motor servo dinilai dalam kg / cm (kilogram per sentimeter) kebanyakan motor servo hobi dinilai pada 3kg / cm atau 6kg / cm atau 12kg / cm. Kg / cm ini memberitahu anda berapa berat motor servo anda dapat mengangkat pada jarak tertentu. Contohnya: Motor Servo 6kg / cm seharusnya dapat mengangkat 6kg jika beban digantung 1cm dari poros motor, semakin besar jarak semakin kecil daya dukung berat. Kedudukan motor servo ditentukan oleh nadi elektrik dan litarnya diletakkan di sebelah motor.

Mekanisme Kerja Motor Servo

Ia terdiri daripada tiga bahagian:

Peranti terkawal
Sensor output
Sistem maklum balas

Ia adalah sistem gelung tertutup di mana ia menggunakan sistem maklum balas positif untuk mengawal gerakan dan kedudukan akhir poros. Di sini peranti dikendalikan oleh isyarat maklum balas yang dihasilkan dengan membandingkan isyarat output dan isyarat input rujukan.

Di sini isyarat input rujukan dibandingkan dengan isyarat output rujukan dan isyarat ketiga dihasilkan oleh sistem maklum balas. Dan isyarat ketiga ini bertindak sebagai isyarat input kepada alat kawalan. Isyarat ini wujud selagi isyarat maklum balas dihasilkan atau terdapat perbezaan antara isyarat input rujukan dan isyarat output rujukan. Oleh itu, tugas utama servomekanisme adalah untuk mengekalkan output sistem pada nilai yang diinginkan ketika terdapat bunyi bising.

Prinsip Kerja Motor Servo

Servo terdiri daripada Motor (DC atau AC), potensiometer, pemasangan roda gigi, dan rangkaian kawalan. Pertama sekali, kami menggunakan pemasangan gear untuk mengurangkan RPM dan meningkatkan tork motor. Katakan pada kedudukan awal poros motor servo, kedudukan tombol potensiometer sedemikian rupa sehingga tidak ada isyarat elektrik yang dihasilkan di port output potensiometer. Kini isyarat elektrik diberikan ke terminal input lain dari penguat pengesan ralat. Sekarang perbezaan antara dua isyarat ini, satu berasal dari potensiometer dan yang lain datang dari sumber lain, akan diproses dalam mekanisme maklum balas dan output akan diberikan dari segi isyarat kesalahan. Isyarat ralat ini bertindak sebagai input untuk motor dan motor mula berputar.Sekarang poros motor dihubungkan dengan potensiometer dan ketika motor berputar sehingga potensiometer dan ia akan menghasilkan isyarat. Oleh kerana kedudukan sudut potensiometer berubah, isyarat maklum balas outputnya berubah. Setelah sekian lama kedudukan potensiometer mencapai kedudukan bahawa output potensiometer adalah sama dengan isyarat luaran yang diberikan. Pada keadaan ini, tidak akan ada isyarat output dari penguat ke input motor kerana tidak ada perbezaan antara isyarat terpakai luaran dan isyarat yang dihasilkan pada potensiometer, dan dalam keadaan ini motor berhenti berputar.tidak akan ada isyarat output dari penguat ke input motor kerana tidak ada perbezaan antara isyarat terpakai luaran dan isyarat yang dihasilkan pada potensiometer, dan dalam keadaan ini motor berhenti berputar.tidak akan ada isyarat output dari penguat ke input motor kerana tidak ada perbezaan antara isyarat terpakai luaran dan isyarat yang dihasilkan pada potensiometer, dan dalam keadaan ini motor berhenti berputar.

Memadankan Motor Servo dengan Pengawal Mikro:

Hubungan antara motor servo seperti motor servo s90 dengan MCU sangat mudah. Servos mempunyai tiga wayar yang keluar daripadanya. Dari mana dua akan digunakan untuk Bekalan (positif dan negatif) dan satu akan digunakan untuk isyarat yang akan dihantar dari MCU. An MG995 Metal Gear Servo Motor yang paling biasa digunakan untuk kereta RC humanoid bots dan lain-lain gambar MG995 adalah seperti berikut:

Pengekodan warna motor servo anda mungkin berbeza, jadi periksa lembaran data masing-masing.

Semua motor servo berfungsi secara langsung dengan rel bekalan + 5V anda tetapi kami harus berhati-hati dengan jumlah arus yang akan digunakan oleh motor jika anda merancang untuk menggunakan lebih dari dua motor servo perisai servo yang betul harus dirancang.

Mengendalikan Motor Servo:

Semua motor mempunyai tiga wayar yang keluar daripadanya. Dari mana dua akan digunakan untuk Bekalan (positif dan negatif) dan satu akan digunakan untuk isyarat yang akan dihantar dari MCU.

Motor servo dikendalikan oleh PWM (Pulse with Modulation) yang disediakan oleh wayar kawalan. Terdapat nadi minimum, nadi maksimum dan kadar pengulangan. Motor servo boleh berpusing 90 darjah dari kedua arah membentuk kedudukan neutralnya. Motor servo menjangkakan dapat melihat denyutan nadi setiap 20 milisaat (ms) dan panjang nadi akan menentukan sejauh mana motor berpusing. Sebagai contoh, denyutan 1.5ms akan menjadikan motor berpusing ke kedudukan 90 °, seperti jika denyut nadi lebih pendek daripada poros 1.5ms bergerak ke 0 ° dan jika lebih panjang daripada 1.5ms daripada itu akan menjadikan servo menjadi 180 °.

Motor servo berfungsi berdasarkan prinsip PWM (Pulse width modulation), bermaksud sudut putarannya dikendalikan oleh jangka masa nadi yang diterapkan ke PIN Kawalannya. Pada dasarnya motor servo terdiri daripada motor DC yang dikendalikan oleh perintang boleh ubah (potensiometer) dan beberapa gear. Daya berkelajuan tinggi motor DC diubah menjadi tork oleh Gears. Kita tahu bahawa KERJA = FORCE X JARANG, di DC motor Force kurang dan jarak (speed) tinggi dan di Servo, force tinggi dan jarak kurang. Potensiometer disambungkan ke poros output Servo, untuk mengira sudut dan menghentikan motor DC pada sudut yang diperlukan.

Motor servo dapat diputar dari 0 hingga 180 darjah, tetapi boleh naik hingga 210 darjah, bergantung pada pembuatannya. Gelaran putaran ini dapat dikendalikan dengan menggunakan Pulse Elektrik dengan lebar yang betul, ke pin Kawalannya. Servo memeriksa nadi dalam setiap 20 milisaat. Lebar nadi 1 ms (1 milisaat) boleh memutar servo hingga 0 darjah, 1.5ms boleh berpusing hingga 90 darjah (kedudukan neutral) dan nadi 2 ms dapat memutarnya hingga 180 darjah.

Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai prinsip kerja motor servo dan penggunaan praktikal, sila periksa aplikasi di bawah ini di mana pengendalian motor servo dijelaskan dengan contoh:

Litar penguji motor servo
Interface motor servo dengan mikrokontroler 8051
Kawalan motor servo menggunakan Arduino
Kawalan servo dengan Arduino Due
Servo Control dengan Flex Sensor
Tutorial Motor Raspberry Pi Servo

Apa itu motor servo?