Сервопривід — це пристрій, привід якого керується за допомогою керуючого сигналу (сигнал ШІМ), який дає можливість точно управляти параметрами руху за наявності потенціометра (НЗЗ) або швидкістю обертання та напрямом обертання. Сервоприводом може бути будь-який тип механічного приводу, що містить датчик положення, швидкості, зусилля та блок управління приводом, який автоматично підтримує задані параметри на датчику та пристрої за встановленими зовнішніми параметрами.
Як працює сервопривід:
- На вхід сервоприводу подається керуючий сигнал з певним значенням параметра, це може бути кут повороту, швидкість обертання, напрямок обертання.
- Блок управління порівнює значення цього параметра зі значенням свого датчика.
- Після порівняння привід виконує певну дію: наприклад, прискорення, уповільнення або поворот, так, щоб значення з внутрішнього датчика стало якомога ближче до значення зовнішнього параметра, що управляє.
Існує два поширені види сервоприводів:
- перший з них — це сервопривід безперервного обертання 360°, підтримує задану швидкість і напрямок руху (0 ... ± 360°)
- другий вид утримує заданий кут повороту в межах обмежених максимальним кутом повороту від крайнього лівого до крайнього правого положення осі (0…±180°)
Сервоприводи мають кілька складових частин. У сервоприводах встановлений електромотор і редуктор, а також датчик зворотного зв'язку у вигляді потенціометра для контролю кута повороту, у сервоприводів 360° такий потенціометр відсутній. Електромотор виконує функцію перетворення електрики на механічний поворот. Т.к. електромотор може мати велику швидкість обертання, то для зниження швидкості обертання механізму на виході сервоприводу використовується редуктор, який складається з шестерень, що передають і перетворюють крутний момент. На вихідному валі встановлені шестерні, до яких підключається якийсь зовнішній пристрій, яким ми хочемо керувати. Усередині сервоприводу встановлена плата з електронними компонентами, яка приймає та керує сигналом, порівнює його та здійснює включення та вимикання електромотора. До сервоприводу підключається три дроти, два з яких відповідають за живлення електромотора (плюс/мінус), а третій відповідає за керуючий сигнал.
УВАГА:
- У «сервоприводів безперервного обертання 360°» потенціометр відсутній, механічний зв'язок шестерень і осей під час руху не пов'язана з потенціометром (відсутній НЗЗ), тому ми не можемо керувати кутом повороту на виході, а лише керуємо швидкістю та напрямом обертання.
- Сервопривід версії 360° працює як двигун з керуванням напрямом і швидкістю обертання. Він не призначений для точного позиціонування валу на певний кут як стандартні сервоприводи MG90S з обмеженим кутом повороту.
- У конкретного MG90S точка зупинки може трохи відрізнятися від 1500 мкс. Наприклад, сервопривід може зупинятися за 1480 або 1520 мкс. Тому для точного налаштування та калібрування потрібно підібрати значення експериментально.
Сервопривід 360° MG90S Tower Pro Micro Servo 14g використовується під керуванням Arduino, AVR, PIC, ARM та інших мікроконтролерів. Призначений для керування невеликими вантажами, маючи відносно невелику вагу порівняно з навантаженням.
Налаштування керуючого ШІМ-сигналу
Параметри керуючого ШІМ-сигналу задаються в контролері або програмі, з якою використовується сервопривід.
Залежно від платформи (Arduino, ESP, Raspberry Pi та ін.) діапазон ШІМ налаштовується:
- через параметри бібліотеки сервоприводів;
- через функцію завдання ширини імпульсу мікросекундах;
- через налаштування ШІМ-контролера або сервоконтролера.
Характеристики сервоприводу MG90S 360° (Full metal gear):
- Маркування: MG90S Tower Pro Micro Servo 14g
- Вага сервоприводу: 14 г
- Габаритні розміри (Д×Ш×В): 32×32×12 мм
- Відстань між отворами для кріплення: 27 мм
- Напруга живлення: 4,8…6 В
- Обертаючий момент: 1,8…2,2 кг/см (при 4,8 В)
- Робоча температура: -30… 60 °C
- Довжина проводів: 24 см
- Матеріал шестерні: метал (Full metal gear)
- 2 шарикопідшипники
- Кут повороту: 360° (напрямок і швидкість залежить від діапазону ШІМ)
- Управляючий сигнал СТОП (ШИМ): ~1500 мкс
- Управляючий сигнал швидкості та напрямки в один бік (ШІМ): ~1000…1500 мкс
- Керуючий сигнал швидкості та напрямки в інший бік (ШІМ): ~1500…2000 мкс
- Частота управління: 50 Гц (період 20 мс)
Комплектація MG90S Tower Pro Micro Servo 14g 360° (Full metal gear):
- Сервопривід MG-90S 14g: 1 шт.
- Пластикові плечі: 3 шт.
- Кріпильні гвинти: 3 шт.
Розпинування проводів MG90S Tower Pro Micro Servo 14g 360° (Full metal gear):
- Коричневий: GND (земля)
- Червоний: 5 В
- Жовтий: цифровий сигнал керування (ШІМ)
