서보(서보메카니즘)는 네거티브 피드백 메커니즘을 사용하여 전기를 정밀한 제어 동작으로 변환하는 전자기 장치입니다.
서보는 유형에 따라 선형 또는 원형 모션을 생성하는 데 사용될 수 있습니다. 일반적인 서보의 구성에는 DC 모터, 기어열, 전위차계, 집적 회로(IC) 및 출력 샤프트가 포함됩니다. 원하는 서보 위치가 입력되어 코딩된 신호로 IC에 들어옵니다. IC는 모터가 이동하도록 지시하고 전위차계의 신호가 원하는 위치에 도달했다는 피드백을 제공하고 IC가 모터를 멈출 때까지 속도와 원하는 이동 방향을 설정하는 기어를 통해 모터의 에너지를 구동합니다.
전위차계는 제어 표면에 작용하는 외부 힘의 수정을 허용하면서 현재 위치를 전달함으로써 제어된 동작을 가능하게 합니다. 일단 표면이 이동하면 전위차계는 위치 신호를 제공하고 IC는 올바른 위치가 회복될 때까지 필요한 모터 이동에 신호를 보냅니다.
서보와 다중 기어 전기 모터의 조합을 함께 구성하여 로봇, 차량, 제조, 무선 센서 및 액추에이터 네트워크를 포함한 다양한 유형의 시스템에서 보다 복잡한 작업을 수행할 수 있습니다.
서보는 어떻게 작동하나요?
서보에는 케이스에서 연장되는 세 개의 와이어가 있습니다(왼쪽 사진 참조).
이러한 각 전선은 특정 목적으로 사용됩니다. 이 세 개의 와이어는 제어, 전원 및 접지용입니다.
제어 와이어는 전기 펄스를 공급하는 역할을 합니다. 모터는 펄스의 명령에 따라 적절한 방향으로 회전합니다.
모터가 회전하면 전위차계의 저항이 변경되고 궁극적으로 제어 회로가 이동량과 방향을 조절할 수 있습니다. 샤프트가 원하는 위치에 있으면 공급 전원이 차단됩니다.
전원선은 서보 작동에 필요한 전력을 제공하고 접지선은 주 전류와 별도의 연결 경로를 제공합니다. 이렇게 하면 충격을 받지 않게 되지만 서보를 실행하는 데는 필요하지 않습니다.
디지털 RC 서보 설명
디지털 서보(Digital ServoA) 디지털 RC 서보는 펄스 신호를 서보 모터에 보내는 다른 방법을 가지고 있습니다.
아날로그 서보가 초당 50펄스의 일정한 전압을 전송하도록 설계된 경우 디지털 RC 서보는 초당 최대 300펄스를 전송할 수 있습니다!
이 빠른 펄스 신호를 사용하면 모터 속도가 크게 증가하고 토크가 더욱 일정해집니다. 불감대의 양을 줄입니다.
결과적으로 디지털 서보를 사용하면 RC 부품에 더 빠른 응답과 더 빠른 가속을 제공합니다.
또한 데드밴드가 적어 토크가 더 나은 유지 성능을 제공합니다. 디지털 서보를 사용하여 작동시키면 즉각적인 제어감을 경험할 수 있습니다.
사례 시나리오를 알려드리겠습니다. 디지털 및 아날로그 서보를 수신기에 연결한다고 가정해 보겠습니다.
아날로그 서보 휠을 중심에서 벗어나면 잠시 후에 반응하고 저항하는 것을 볼 수 있습니다. 지연이 눈에 띕니다.
그러나 디지털 서보의 휠을 중심에서 벗어나게 돌리면 휠과 샤프트가 매우 빠르고 부드럽게 설정한 위치에 반응하여 유지되는 듯한 느낌을 받게 됩니다.
아날로그 RC 서보 설명
아날로그 RC 서보 모터는 표준 유형의 서보입니다.
단순히 펄스를 켜고 끄는 것만으로 모터의 속도를 조절합니다.
일반적으로 펄스 전압은 4.8~6.0V 범위에 있으며 그 동안은 일정합니다. 아날로그는 매초마다 50개의 펄스를 수신하며 정지 상태에서는 전압이 전송되지 않습니다.
"켜짐" 펄스가 서보에 전송되는 시간이 길어질수록 모터가 더 빠르게 회전하고 생성되는 토크도 높아집니다. 아날로그 서보의 주요 단점 중 하나는 작은 명령에 반응하는 것이 지연된다는 것입니다.
모터가 충분히 빠르게 회전하지 않습니다. 또한 느린 토크도 발생합니다. 이러한 상황을 "불감대"라고 합니다.
게시 시간: 2022년 6월 1일