Servo

Popis serva
Konštrukcia
Technické parametry serv
Montáž serva

Servo prevádza digitálny signál z prijímača na mechanický pohyb (otáčenie výstupnej páky alebo kotúča). Súčasné servá sa pripájajú trojžilovým káblom, v ktorom dva vodiče slúžia pre napájenie serva (plus a mínus), cez tretí sa prenáša riadiaci signál. Ten má podobu obdĺždnikových impulzov rôznej šírky (0,9-2,1 ms) pri stálej frekvencii. Šírka impulzu určuje polohu výstupnej páky. Servo očakáva impulzy každých 20 ms, dĺžka a počet opakovaní impulzu potom určuje novú polohu výstupnej páky. Vzhľadom na obmedzené otáčanie serva neutrálna poloha je určená ako miesto kedy je rovnaký počet otočení motora v smere i protismere hodinových ručičiek. Polohe ovladača v strede zodpovedá neutrálna poloha serva (signál o šírke 1,5 ms, u starších RC súprav a serv Multiplex 1,61 ms). Je dôležité si uvedomiť, že rôzne servá majú rôzne obmedzenie rotácie t.j. rôzne maximum a minimum, ale všetky majú neutrálnu polohu vždy okolo 1,5 ms.

Z toho tiež vyplýva, že smer pohybu páky serva nemôžeme obrátiť prepólovaním napájania (to by viedlo k zničeniu serva). Výrobcovia serv sa však proti možnosti prepólovania poistili zhotovením tvarovaných konektorom, ktoré by sa nemali zopnúť opačne.

konektor_tvar konektor_tvary

Servo sa skladá z týchto častí:

Servo_diely Servo_diely_2

Doska elektroniky - je dnes väčšinou zhotovena technikou plošné montáže (SMD.
Prevody - prevodový pomer určuje pomer medzi rychlosťami a ťahom serva. Bežne se serva vyrábajú ve dvojiciach, kde majú rovnaký motor a elektroniku, ale líšia sa prevodmi - napr. HS-625 a HS-645. Jedno servo z nich je potom silnejšie ale pomalšie, druhé má zvýšenú rýchlost na úkor ťahu. Prevody sú najčastejšie plastové, avšak pre väčšie zaťaženia a väčšiu spoľahlivosť sú prevody kovové.
Potenciometer - sníma polohu výstupného hriadeľa a spätnou väzbu zabezpečuje správnú činnosť serva. Pri menších a lacnejších servách je potenciometer pripojený priamo na výstupnú hriadeľ, u serv vyšších kategorií je pripojený cez zvláštný prevod (tzv. nepriamy náhon), ktorý veľmi účinne chrání pred prenosem vibracií. Poškodenie odporovej dráhy potenciometra se môže prejevovať ako zákmit serva v určitej polohe alebo chvenie v neutrálnej polohe. Výstupná hriadeľ prenáša pohyb mechanizmu serva na ovládaciu páku.
Výstupný hriadeľ - pri sevách menších a nižších kategorií je vložené v plastovom púzdre, servá vyšších kategorií majú pre presnejší chod a vyššiu životnosť guličkové ložiská (jedno alebo dve).
Krabička - je vyrobená z húževnatého/odolného plastu a je opatrena pätkami pre montáž serva do modelu.
Prívodový kábel - (3.žilový) so silikónovou izoláciou disponuje veľkou pohybnosťou. U serv väčších rozmerov bývá z krútemého vodiča pre potlačenie indukcie rušivých napätí pri vysokých púdoch.

connectory_serv

Parametre serva:
Sila ťahu - udáva sa obvykle v kg/cm (napr. ťah bežných serv standardnej velikosti býva 3~3,3 kg/cm)
Rýchlost - udáva sa ako doba, za ktorú páka serva opíše určitý uhol (napr. 0,18 s/60°). Porovnávanie rychlostí serv rôznych výrobcov komplikuje skutočnosť, že každý udáva časový údaj k inému uhlu.
Prevody - plastové alebo kovové.
Guličkové ložiska a ich počet.
Rozmery a hmotnosť
Zriedkavo sa udáva tzv. šírka pásma necitlivosti (dead band). Aby se servo nerozkmitávalo pri najmenšom chvení ovladača na vysielači, je elektronika nastavena tak, že se servo začne pohybovat, až keď se šířka riadiaceho impulzu zmení o určitú minimální hodnotu. Čím je táto hodnota menšia, tým citlivejšie servo reaguje a naopak. Bežné servá mávajú šířku pásma necitlivosti v rozmezí 3-9 mikrosekund. Podľa spôsobu zpracovánia signálu sa serva rozlišujú na: klasická analogové a digitálné. Rozdiel spočíva v tom, že digitálne spracováňanie riadiaceho impulzu je až päť-krát rychlejšie, ako analogové - odozva serva je práve preto rychlejšia.

Servo všeobecne nevykonáva pohyb úplne plynulý, ale výchyľka serva je rozdelená na určitý počet krokov - digitálne servá pracujú s oveľa vyšším počtom krokov a môžu tak pracovať presnejšie, na hranici mechanických možností serva a jeho prevodov. Analogové servá sú schopné vyvinúť plnú silu až pri určitej veľkosti výchyľky, zatiaľčo digitálne servá vykazujú už pre najmenší možný krok plný ťah. Z toho vyplýva, že digitálne servo má až 3-krát vyššiu schopnosť udržovať určitú polohu ovládacej páky.
Mikroprocesor v serve naviac ponúkaí možnosť programovania zmyslu smyslu a veľkosti výchylky serva, polohy neutrálu, rychlosti a šírky pásma necitlivosti a dokonca núdzového fail-safe režimu. K tomu slúžia špeciálne programátory/testery serv. Všeobecne možno povedať, že digitálne servá sú rychlejšie, silnejšie a presnejšie než analogové servé rovnakej veľkosti. Za tieto výhody sa platí zvýšeným prúdovým odberom a vyššou zriaďovacou cenou - ktorá je dána menším objemom výroby a tiež nutnosti používať kvalitnejšie súčiastky a motory, pretože sú na ne kladené vyššie nároky, ako na analogové servá.

Vodítkom pri voľbe serva je obvykle odporúčanie výrobcu. Pri voľbe vlastného serva treba brať do úvahy, že schopnosť napr. malých serv pracovať dlhodobo pod zaťažením je obmedzená. Je to dané malou velikosťou prevodových lolies - miniatúrne zúbky majú samozrejme odlišnú mechanickú odolnosť, než oveľa väčšie prevody štandardných serv.

Prevádzkové napätie serv býva udávane v rozmedzí 4,8 až 6 V. Pri automobilových servách nám stabilizované napätie ~6 V dodáva elektronický regulátor.

Pri montáži serv do modelu by mali byť splnené dve požadavky - servo musí byť uchytené pevne (aby bolo možné pripojenie ovládacej páky alebo kormidla) a zároveň pružne, aby servo netrpelo vibráciami a nárazmi prenášenými z modelu. Pružné uloženie ako celok s podvozkom zabezpečujú tlmiče. Najčastejšie sa servo upevňuje štyrmi (malé dvoma) skrutkami na prídavné alebo integrované nosné stĺpiky umiestnené na podvozku.

Údržba a opravy serva
Správne namontované servo s parametry zodpovedajúcimi typu podvozkuu nevyžadujú v podstate žiadnú zvláštnú údržbu. Samozrejme doporučujeme kontrolovat stav tiahla, dotiahnutie skrutiek

upravil VerbaTom

Autor: