Сервопривод — это устройство, привод которого управляется с помощью управляющего сигнала (сигнал ШИМ), который дает возможность точно управлять параметрами движения при наличии потенциометра (ООС) или скоростью вращения и направлением вращения. Сервоприводом может быть любой тип механического привода, содержащий датчик положения, скорости, усилия и блок управления приводом, который автоматически поддерживает заданные параметры на датчике и устройстве по установленным внешним параметрам.
Как работает сервопривод:
- На вход сервопривода подается управляющий сигнал с определенным значением параметра, это может быть угол поворота, скорость вращения, направление вращения.
- Блок управления сравнивает значение этого параметра со значением на своём датчике.
- После сравнения привод выполняет определенное действие: например, ускорение, замедление или поворот, так, чтобы значение с внутреннего датчика стало как можно ближе к значению внешнего управляющего параметра.
Существует два распространённых вида сервоприводов:
- первый из них — это сервопривод непрерывного вращения 360°, поддерживает заданную скорость и направление движения (0…±360°)
- второй вид удерживает заданный угол поворота в пределах ограниченных максимальным углом поворота от крайнего левого до крайнего правого положения оси (0…±180°)
Сервоприводы имеют несколько составных частей. В сервоприводах установлен электромотор и редуктор, а также датчик обратной связи в виде потенциометра для контроля угла поворота, в сервоприводах 360° такой потенциометр отсутствует. Электромотор выполняет функцию преобразования электричества в механический поворот. Т.к. электромотор может иметь большую скорость вращения, то для снижения скорости вращения механизма на выходе сервопривода используется редуктор, который состоит из шестерней, передающих и преобразующих крутящий момент. На выходном вале установлены шестерни, к которым подключается какое-либо внешнее устройство, которым мы хотим управлять. Внутри сервопривода установлена плата с электронными компонентами, которая принимает и управляющий сигнал, сравнивает его и производит включение и выключение электромотора. К сервоприводу подключается три провода, два из которых отвечают за питание электромотора (плюс/минус) , а третий отвечает за управляющий сигнал.
ВНИМАНИЕ:
- У «сервоприводов непрерывного вращения 360°» потенциометр отсутствует, механическая связь шестерней и осей при движении не связана с потенциометром (отсутствует ООС), поэтому мы не можем управлять углом поворота на выходе, а только управляем скоростью и направлением вращения.
- Сервопривод версии 360° работает как мотор с управлением направлением и скоростью вращения. Он не предназначен для точного позиционирования вала на определённый угол, как стандартные сервоприводы MG90S с ограниченным углом поворота.
- У конкретного MG90S точка остановки может немного отличаться от 1500 мкс. Например, сервопривод может останавливаться при 1480 или 1520 мкс. Поэтому для точной настройки и калибровки требуется подобрать значение экспериментально.
Сервопривод 360° MG90S Tower Pro Micro Servo 14g используется под управлением Arduino, AVR, PIC, ARM и других микроконтроллеров. Предназначен для управления небольшими грузами, имея относительно небольшой вес, по сравнению с нагрузкой.
Настройка управляющего ШИМ-сигнала
Параметры управляющего ШИМ-сигнала задаются в управляющем контроллере или программе, с которой используется сервопривод.
В зависимости от платформы (Arduino, ESP, Raspberry Pi и др.) диапазон ШИМ настраивается:
- через параметры библиотеки сервоприводов;
- через функцию задания ширины импульса в микросекундах;
- через настройки ШИМ-контроллера или сервоконтроллера.
Характеристики сервопривода MG90S 360° (Full metal gear):
- Маркировка: MG90S Tower Pro Micro Servo 14g
- Вес сервопривода: 14 г
- Габаритные размеры (Д×Ш×В): 32×32×12 мм
- Расстояние между крепежными отверстиями: 27 мм
- Напряжение питания: 4,8…6 В
- Крутящий момент: 1,8…2,2 кг/см (при 4,8 В)
- Рабочая температура: -30… 60 °C
- Длина проводов: 24 см
- Материал шестерни: металл (Full metal gear)
- 2 шарикоподшипника
- Угол поворота: 360° (направление и скорость зависит от диапазона ШИМ)
- Управляющий сигнал СТОП (ШИМ): ~1500 мкс
- Управляющий сигнал скорости и направления в одну сторону (ШИМ): ~1000…1500 мкс
- Управляющий сигнал скорости и направления в другую сторону (ШИМ): ~1500…2000 мкс
- Частота управления: 50 Гц (период 20 мс)
Комплектация MG90S Tower Pro Micro Servo 14g 360° (Full metal gear):
- Сервопривод MG-90S 14g: 1 шт.
- Пластиковые плечи: 3 шт.
- Крепежные винты: 3 шт.
Распиновка проводов MG90S Tower Pro Micro Servo 14g 360° (Full metal gear):
- Коричневый: GND (земля)
- Красный: 5 В
- Желтый: цифровой сигнал управления (ШИМ)
