Động cơ servo về cơ bản là bộ truyền động quay cho phép điều khiển chính xác vị trí góc, gia tốc và vận tốc trong các ứng dụng hệ thống nhúng khác nhau. Thường có giới hạn quay từ 90 o đến 180 o, động cơ servo là động cơ DC được trang bị cơ chế servo để cảm nhận và điều khiển vị trí góc. Chúng được sử dụng ở những nơi cần chuyển động hoặc vị trí trục chính xác. Chúng không được đề xuất cho các ứng dụng tốc độ cao nhưng được đề xuất cho các ứng dụng tốc độ thấp, mô-men xoắn trung bình và vị trí chính xác. Những động cơ này chủ yếu được sử dụng trong các máy cánh tay robot, hệ thống điều khiển và điều khiển chuyến bay. Một động cơ servo được hiển thị trong hình ảnh dưới đây.
Động cơ servo có sẵn ở các hình dạng và kích thước khác nhau. Như trong hình, một động cơ servo có ba dây - dây ĐỎ được kết nối với nguồn, dây Đen được kết nối với đất và dây VÀNG được kết nối với tín hiệu.
Động cơ servo là sự kết hợp của động cơ DC, hệ thống điều khiển vị trí và bánh răng. Vị trí của trục của động cơ DC được điều chỉnh bởi thiết bị điện tử điều khiển trong servo, dựa trên tỷ lệ làm việc của tín hiệu PWM ở chân SIGNAL. Nói một cách đơn giản, thiết bị điện tử điều khiển điều chỉnh vị trí trục bằng cách điều khiển động cơ DC. Dữ liệu liên quan đến vị trí của trục được gửi qua chân SIGNAL. Dữ liệu vị trí tới điều khiển phải được gửi dưới dạng tín hiệu PWM thông qua chân Tín hiệu của động cơ servo.
Tần số của tín hiệu PWM (Điều chế độ rộng xung) có thể thay đổi tùy theo loại động cơ servo. Điều quan trọng ở đây là TỶ LỆ NHIỆM VỤ của tín hiệu PWM. Dựa trên TỶ LỆ NHIỆM VỤ này, điện tử điều khiển sẽ điều chỉnh trục.
Như thể hiện trong hình bên dưới, để trục được di chuyển đến 9o đồng hồ, TURN ON RATION phải là 1 / 18.ie. 1ms thời gian BẬT và 17ms thời gian TẮT trong tín hiệu 18ms.
Để trục được di chuyển đến đồng hồ 12o, thời gian BẬT của tín hiệu phải là 1,5ms và thời gian TẮT phải là 16,5ms. Tỷ lệ này được giải mã bởi hệ thống điều khiển trong servo và nó điều chỉnh vị trí dựa trên nó.
Các thành phần mạch
- + Nguồn điện + 9v đến + 12v
- Động cơ servo (cần được kiểm tra)
- 555 IC hẹn giờ
- Điện trở 33KΩ, 10KΩ (2peices), 68KΩ và 220Ω
- Bóng bán dẫn 2N2222
- Tụ điện 100nF
- Hai nút
Sơ đồ mạch Servo Tester và Giải thích hoạt động
Một mạch kiểm tra servo được hiển thị trong sơ đồ trên. Bây giờ, như chúng ta đã thảo luận trước đó để trục servo di chuyển sang trái. Chúng ta phải cung cấp tỷ lệ bật 1/18, và để trục quay hết sang trái, chúng ta cần cung cấp PWM với tỷ lệ nhiệm vụ là 2/18. Bây giờ đối với bộ rung cảm ứng 555 được hiển thị trong hình dưới đây, thời gian bật và tắt của sóng vuông đầu ra được cho là,
Thời gian logic mức cao được cho là, TH = 0,693 * (RA + RB) * C
Thời gian logic mức thấp được cho là, TL = 0,693 * RB * C
Nếu bạn quan sát sơ đồ mạch ở hình trên sẽ thấy rõ điều đó, chúng ta sẽ thay đổi để thay đổi RB để có được TL và TH khác. Vì vậy, khi nút 1 được nhấn, chúng tôi sẽ nhận được tỷ lệ nhiệm vụ nhỏ hơn 1/18, do đó khi chúng tôi đưa nó vào servo, nó sẽ di chuyển sang trái. Điều này được thể hiện trong hình bên dưới.
Khi nhấn nút hai, tỷ lệ nhiệm vụ sẽ là 2/18 và do đó trục servo cố gắng di chuyển hết cỡ sang phải. Đây là cách chúng tôi kiểm tra động cơ servo.