Серво - какво е това? Устройство, връзка, принцип на работа, предназначение

Въпреки факта, че автоматизираните системи за управление са влезли в ежедневието ни, не всеки знае за серво задвижването. Какво е това? Това е система, която прилага високо прецизни динамични процеси. Устройството се състои от двигател, сензор и контролно устройство осигурява необходимата скорост, положение и въртящ момент.

Серво задвижванията включват различни усилватели и регулатори, но терминът се използва по-често в автоматичните системи, когато се отнася за задвижване с отрицателна обратна връзка. Основата е регулирането на двигателя при прилагане на управляващия сигнал.

Как действа серво

Какво е то, по-лесно е да се разбере, ако се има предвид дизайнът и работата на устройството. Електромеханичният серво блок е разположен в същия корпус. Неговите характеристики са дизайн, работно напрежение, честота и въртящ момент. Според показанията на сензорите от контролера или чипа се получава сигнал за регулиране на работата на сервомотора.

Най-простото устройство е DC двигател, верига за управление и потенциометър. Конструкцията осигурява наличието на скоростна кутия, за да се получи определена скорост на движение на изходящия вал.

Схема за контрол

Серво свързване може да се осъществи с помощта на обикновения таймер NE555 в режим на импулсен генератор.

Положението на вала на двигателя се определя от широчината на импулса, която се задава от променливия резистор R ₁ . Сигналите трябва да се предават непрекъснато от генератора, например на всеки 20 ms. При получаване на команда (преместване на плъзгача на резистора), изходящият вал на скоростната кутия се завърта и се настройва на определена позиция. Под външно влияние той ще се съпротивлява, опитвайки се да остане на място.

Механично регулиране на отоплителната система

Серво задвижване - какво е това? Това е така добре се разбира от работата му в системата за подово отопление като устройство, регулиращо потока на охлаждащата течност. Ако направите това ръчно, ще трябва непрекъснато да въртите клапаните на колекторите, тъй като потокът на гореща вода, подавана към отоплителните кръгове, е променлив.

Използват се различни устройства за автоматично управление на подово отопление. Най-простият е термичната глава, монтирана на контролен вентил. Той се състои от копче за механично регулиране, пружинен механизъм и силфон, свързани с тласкача. Когато температурата в меховете се повиши, толуенът се загрява, което в този случай се разширява и притиска към стеблото на клапана, като го затваря. Потокът на охлаждащата течност е блокиран и той започва да се охлажда в отоплителния кръг. Когато се охлади до определеното ниво, силфонът отново отваря клапата и нова част от горещата вода влиза в системата.

Механичните регулатори се монтират на всеки контур на топъл под и се регулират ръчно, след което температурата автоматично се поддържа постоянна.

Електрически серво за отопление

По-усъвършенствано устройство е електрически серво за отопление или подово отопление. Тя включва система от взаимосвързани механизми, които поддържат температурата на въздуха в помещението.

Серво за отопление работи с термостат, който е монтиран на стената. Кранът с електрическо задвижване е монтиран на захранващата тръба, пред колектора на подово отопление. След това се осъществява връзката, захранването е 220 V и зададеният режим се задава на термостата. Системата е оборудвана с два сензора: един в пода, а другият в стаята. Те предават команди на термостата, който управлява серво, свързан с крана. Точността на регулиране ще бъде по-висока, ако инсталирате друго устройство на улицата, тъй като климатичните условия постоянно се променят и влияят на температурата в помещенията.

Серво задвижването управлява дву- или трипътен вентил. Първата променя температурата на охлаждащата течност в отоплителната система. Трипътен вентил с серво задвижване поддържа температурата постоянна, но променя потока на гореща вода, подавана към веригите. Od съдържа 2 входа за гореща течност (захранваща тръба) и студена (обратна). Има само един изход, през него се подава смес с дадена температура. Клапанът смесва потока, като по този начин регулира потока на топлина към колекторите. Ако се отвори един от входовете, тогава другият започва да се крие зад. В този случай дебитът на изхода остава постоянен.

Серво заден капак

Модерните автомобили се произвеждат предимно с автоматично отваряне и затваряне на багажника. Това изисква инсталирането на серво. Производителите използват два метода, за да осигурят автомобил с подобна опция. Надежден вариант е пневматичен задвижващ механизъм, но той струва повече. Устройството се управлява по няколко начина за избор:

• от дистанционното;
• бутон на панела на вратата на водача;
• дръжката на капака на багажника.

Ръчното отваряне не винаги е удобно, особено през зимата, когато ключалката може да замръзне. Сервозадвижването на багажника е комбинирано с ключалка, която допълнително предпазва автомобила от неразрешено влизане.

Устройствата се използват на чуждестранни автомобили, но ако желаете, те могат да бъдат монтирани на местни модели. За предпочитане е да се използва задвижване с електромотор.

Все още има устройства с магнитни плочи, но те са по-сложни и по-рядко срещани.

Най-евтините са електрически уреди, предназначени само за отваряне. Можете да вземете устройството на багажника, състоящо се от електрически двигател с инерционен механизъм, като се изключва при възникване на препятствие за движение. Скъпите модели се състоят от устройство за повдигане и спускане на капака, затваряне на вратата на заключващия механизъм, контролер и сензори.

Инсталирането и настройката на сервозадвижването на капака на багажника се извършва фабрично, но прости устройства могат да се направят на ръка.

Характеристики на сервомеханизма

Устройствата са налични в аналогови и цифрови типове. Дисковете навън не се различават нищо, но разликата между тях е значителна. Последните имат по-точно разработване на команди, тъй като контролът се извършва от микропроцесори. За серво задвижвания, програмите се записват и въвеждат. Аналоговите устройства работят с микрочип сигнали. Техните предимства са просто устройство и по-ниска цена.

Основните параметри за избор са следните:

1. Ел. Захранващото напрежение се произвежда от три проводника. Импулсът се предава върху бяло, работното напрежение се предава чрез червено, черно или кафяво е неутрално.
2. Размери: големи, стандартни и микро устройства.
3. Speed. Зависи от това колко дълго ще се върти вала под ъгъл от 60 ^° . Евтините устройства имат скорост от 0,22 секунди. Ако имате нужда от висока скорост, ще бъде 0.06 секунди.
4. Величината на момента. Параметърът е приоритет, тъй като управлението става по-трудно с малък въртящ момент.

Как да се контролира цифров серво?

Дисковете се свързват с програмируеми контролери, сред които е добре познат Arduino. Свързването към борда се осъществява от три жици. Две захранващо напрежение, а третото - контролният сигнал.

Инструкцията за дигитално управлявано серво задвижване осигурява проста програма в контролера, която позволява четене на показанията от потенциометъра и превръщането им в число. След това тя се превръща в команда за прехвърляне на въртене на сервозадвижвания към определеното положение. Програмата се записва на диск и след това се прехвърля към контролера.

заключение

Разгледахме подробно серво задвижването. Това, което е, ще стане ясно, когато се изисква автоматизация на различни процеси, където е необходимо да се завърти и задържи вала на двигателя в дадена позиция. Устройствата са достъпни аналогови и цифрови. Последните са намерили по-широко приложение благодарение на високото ниво на резолюция, висока мощност и точност на позициониране.