• แบนเนอร์หน้าเพจ

ข่าว

เซอร์โวคืออะไร? มาแนะนำเซอร์โวให้คุณรู้จัก

เซอร์โว (servomechanism) คืออุปกรณ์แม่เหล็กไฟฟ้าที่แปลงไฟฟ้าให้เป็นการเคลื่อนที่ที่ควบคุมได้อย่างแม่นยำโดยใช้กลไกป้อนกลับเชิงลบ

ข่าว_(2)

เซอร์โวสามารถใช้สร้างการเคลื่อนที่เชิงเส้นหรือแบบวงกลมได้ ขึ้นอยู่กับประเภทของเซอร์โว ส่วนประกอบของเซอร์โวทั่วไปประกอบด้วยมอเตอร์กระแสตรง ชุดเฟือง โพเทนชิออมิเตอร์ วงจรรวม (IC) และเพลาส่งออก ตำแหน่งเซอร์โวที่ต้องการจะถูกป้อนเข้าและถูกส่งเป็นสัญญาณรหัสไปยังไอซี ไอซีจะควบคุมมอเตอร์ให้เคลื่อนที่ โดยขับเคลื่อนพลังงานของมอเตอร์ผ่านเฟืองที่กำหนดความเร็วและทิศทางการเคลื่อนที่ที่ต้องการ จนกระทั่งสัญญาณจากโพเทนชิออมิเตอร์ให้ผลตอบกลับว่าได้ตำแหน่งที่ต้องการแล้ว และไอซีจะหยุดมอเตอร์

โพเทนชิออมิเตอร์ทำให้สามารถควบคุมการเคลื่อนที่ได้โดยการถ่ายทอดตำแหน่งปัจจุบันในขณะที่อนุญาตให้มีการแก้ไขจากแรงภายนอกที่กระทำต่อพื้นผิวควบคุม เมื่อพื้นผิวเคลื่อนที่แล้ว โพเทนชิออมิเตอร์จะส่งสัญญาณแสดงตำแหน่งและ IC จะส่งสัญญาณบอกการเคลื่อนที่ของมอเตอร์ที่จำเป็นจนกว่าจะได้ตำแหน่งที่ถูกต้องกลับคืนมา
การรวมกันของเซอร์โวและมอเตอร์ไฟฟ้าหลายเกียร์สามารถจัดรวมกันได้เพื่อทำงานที่ซับซ้อนมากขึ้นในระบบประเภทต่างๆ เช่น หุ่นยนต์ ยานพาหนะ การผลิต และเครือข่ายเซ็นเซอร์และตัวกระตุ้นไร้สาย

เซอร์โวทำงานอย่างไร?

เซอร์โวมีสายไฟสามเส้นที่ยื่นออกมาจากตัวเรือน (ดูรูปถ่ายด้านซ้าย)
สายไฟแต่ละเส้นมีวัตถุประสงค์เฉพาะของตัวเอง สายไฟทั้งสามเส้นนี้ใช้สำหรับควบคุม จ่ายไฟ และกราวด์

ข่าว_(3)

สายควบคุมมีหน้าที่จ่ายพัลส์ไฟฟ้า มอเตอร์จะหมุนไปในทิศทางที่ถูกต้องตามคำสั่งของพัลส์
เมื่อมอเตอร์หมุน ความต้านทานของโพเทนชิออมิเตอร์จะเปลี่ยนแปลงไป และในที่สุดวงจรควบคุมจะควบคุมปริมาณการเคลื่อนที่และทิศทาง เมื่อเพลาอยู่ในตำแหน่งที่ต้องการ แหล่งจ่ายไฟก็จะตัดการทำงาน
สายไฟจ่ายพลังงานที่จำเป็นต่อการทำงานของเซอร์โว และสายดินจะทำหน้าที่เป็นเส้นทางเชื่อมต่อที่แยกจากกระแสไฟฟ้าหลัก วิธีนี้จะช่วยป้องกันไม่ให้เกิดไฟฟ้าช็อต แต่ไม่จำเป็นต้องใช้กับการทำงานของเซอร์โว

ข่าว_ (1)

อธิบายเซอร์โว RC ดิจิทัล

เซอร์โวดิจิตอลเซอร์โวดิจิตอล RC มีวิธีการส่งสัญญาณพัลส์ไปยังมอเตอร์เซอร์โวที่แตกต่างกัน
หากเซอร์โวอนาล็อกได้รับการออกแบบให้ส่งแรงดันไฟฟ้าคงที่ 50 พัลส์ต่อวินาที เซอร์โว RC ดิจิทัลก็สามารถส่งพัลส์ได้มากถึง 300 พัลส์ต่อวินาที!
ด้วยสัญญาณพัลส์ที่รวดเร็วนี้ ความเร็วของมอเตอร์จะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ และแรงบิดจะคงที่มากขึ้น อีกทั้งยังลดปริมาณเดดแบนด์ลง
ด้วยเหตุนี้ เมื่อใช้เซอร์โวดิจิทัล จะทำให้ตอบสนองและเร่งความเร็วส่วนประกอบ RC ได้รวดเร็วยิ่งขึ้น
นอกจากนี้ ด้วยเดดแบนด์ที่น้อยลง แรงบิดยังช่วยให้จับยึดได้ดีขึ้นอีกด้วย เมื่อคุณใช้งานด้วยเซอร์โวดิจิทัล คุณจะสัมผัสได้ถึงการควบคุมได้ทันที
ผมขอยกตัวอย่างกรณีศึกษานะครับ สมมติว่าคุณต้องเชื่อมต่อเซอร์โวแบบดิจิทัลและอนาล็อกเข้ากับตัวรับสัญญาณ
เมื่อคุณหมุนวงล้อเซอร์โวอนาล็อกออกจากจุดศูนย์กลาง คุณจะสังเกตเห็นว่ามันตอบสนองและต้านทานหลังจากนั้นสักระยะ – ความล่าช้าเป็นสิ่งที่สังเกตได้
อย่างไรก็ตาม เมื่อคุณหมุนวงล้อของเซอร์โวดิจิทัลออกจากจุดศูนย์กลาง คุณจะรู้สึกได้ว่าวงล้อและเพลาตอบสนองและยึดตามตำแหน่งที่คุณตั้งไว้ได้อย่างรวดเร็วและราบรื่นมาก

ข่าว_(4)

อธิบายเซอร์โว RC แบบอนาล็อก

มอเตอร์เซอร์โว RC แบบอนาล็อกเป็นเซอร์โวประเภทมาตรฐาน
มันควบคุมความเร็วของมอเตอร์โดยเพียงแค่ส่งพัลส์เปิดและปิด
โดยปกติแล้ว แรงดันพัลส์จะอยู่ในช่วงระหว่าง 4.8 ถึง 6.0 โวลต์ และคงที่ในขณะนั้น อนาล็อกจะรับพัลส์ 50 พัลส์ทุก ๆ วินาที และเมื่อหยุดนิ่ง จะไม่มีการส่งแรงดันไปที่มัน

ยิ่งส่งพัลส์ "เปิด" ไปยังเซอร์โวนานเท่าไหร่ มอเตอร์ก็จะยิ่งหมุนเร็วขึ้นเท่านั้น และแรงบิดที่เกิดขึ้นก็จะสูงขึ้นด้วย ข้อเสียสำคัญประการหนึ่งของเซอร์โวแบบอนาล็อกคือความล่าช้าในการตอบสนองต่อคำสั่งขนาดเล็ก
มันไม่ทำให้มอเตอร์หมุนเร็วพอ แถมยังทำให้เกิดแรงบิดที่เชื่องช้าอีกด้วย สถานการณ์นี้เรียกว่า "เดดแบนด์"


เวลาโพสต์: 01 มิ.ย. 2565