Bastlení
Atari Portfolio
zpět na předchozí stranu

Jak funguje ... 
modelářské servo

 
 

Jak fungují modelářská serva
Protože se množí dotazy, ze kterých je patrné, že ne všem je jasný princip fungování modelářských serv, vznikla tato stránka.

Takhle vypadá levné servo Hitec HS-303, dostupné v roce 2000 za cenu kolem 300,-Kč. Velikost je 40x20x36mm, hmotnost 45g, rychlost pohybu 60 stupňů za 0,16s, krouticí moment 3kg na páce 1cm.
Přívodní kabel je dlouhý 25cm, na konci je konektor, který má rozteč dutinek 2,54mm a jejich velikost takovou, že se jako protikus dá použít špiček pro jumpery (v katalogu GM electronic "Konektorové kolíky lámací", typ S1G20, S1G36 nebo S1G40). Konektor na kabelu serva se dá v katalogu GM najít pod označením KONPC-SPK-3. Zapojení konektoru je následující : černý vodič 0V, červený vodič +4,8V, žlutý vodič vstup řídících impulsů.
Samozřejmě typů serv je podstatně více, od různých výrobců, různé velikosti a provedení. Servo na obrázku je ukázka takového běžného typu. Existují serva silnější ("jumbo"), taková mají větší rozměry a hmotnost, naopak existují i typy miniaturní ("mikroserva"), ta mají rozměry srovnatelné s kovovou mincí a hmotnost kolem 10g. Všechny takové méně běžné typy jsou ovšem také až několikanásobně dražší ve srovnání s běžným typem serva.

Co je uvnitř serva
Dnešní modelářská serva obsahují elektromotor s převodovkou a řídící elektroniku.
Zjednodušené zapojení elektroniky je na blokovém schematu. Do vstupu přichází řídící impuls, který spustí monostabilní klopný obvod, ten vygeneruje impuls o délce odpovídající momentální poloze serva a opačné polarity než je vstupní řídící impuls. Tyto dva impulsy se porovnají a výsledkem je rozdílový impuls, který po zesílení přes můstkový spínač způsobí roztočení elektromotoru jedním nebo druhým směrem. Elektromotor přes převodovku otáčí výstupní hřídelí a současně i potenciometrem, který působí jako zpětná vazba do monostabilního klopného obvodu. Směr otáčení je takový, že impuls generovaný monostabilním klopným obvodem se svojí délkou přibližuje délce vstupního řídícího impulsu a až jsou oba impulsy stejně dlouhé, elektromotor se zastaví. Servo dosáhlo polohu, která odpovídá momentálně přijímanému řídícímu impulsu.
Dnes používaná serva pracují s kladnými řídícími impulsy o délce 1-2ms.
Délce impulsu 1,5ms odpovídá střední poloha serva, 1ms je jedna a 2ms druhá krajní poloha. Mechanické provedení serva může být takové, že servo je schopno pohybu v rozsahu o něco větším než 180 stupňů, ale není to pravidlem. Většina serv má na koncích rozsahu pohybu mechanické blokování, na což je potřeba dávat pozor, protože při dojetí na doraz se výrazně zvýší proud odebíraný servem a může to skončit tím, že shoří elektronika serva.
Řízení serva
Jak už bylo o něco výše napsáno, dnes používaná serva pracují s kladnými řídícími impulsy o délce 1-2ms. Tyto impulsy se opakují většinou s frekvencí kolem 50Hz. Rychlost opakování není kritická, pokud budou řídící impulsy přicházet méně často, pouze se zpomalí rychlost pohybu serva. Velikost impulsů je rovná velikosti napájecího napětí serva, což je 4,8-6V (napájení čtyřmi články NiCd 4x1,2V=4,8V nebo suchými články 4x1,5V=6V).
Takto vypadají impulsy na výstupu modelářského přijímače (první čtyři průběhy). Řídící impulsy pro jednotlivá serva se opakují přibližně v rytmu 50Hz.

Pátý průběh ukazuje, jak vypadá výstupní signál kodéru modelářského vysílače pro 4 serva.
Podle typu kodéru zůstává konstantní buď T1 a skupiny impulsů se opakují v pravidelném rytmu (kolem 50Hz), nebo je konstantní mezera mezi skupinami impulsů T2 (většinou 10-15ms).
S je délka řídícího impulsu pro jedno servo (1-2ms),
I je oddělovací impuls (0,25-0,3ms)


Reakce na tento popis.