Сервопривод MG995

Сервопривод (сервомотор, серводвигатель, сервомашинка или просто "серво") - часто незаменимый элемент при конструировании всевозможных роботизированных манипуляторов. Например, такие моторы встречаются в моделях с поворачиваемой миниатюрной камерой или служат приводом, создающим движение ноги, руки или головы робота. Аналогичные серводвигатели устанавливаются в игрушечные радиоуправляемые автомобили, где они регулируют поворот передней оси. Способов использования сервомоторов достаточно много.

В своей конструкции, сервомотор сочетает несколько электронных и механических элементов: обычный миниатюрный щеточный двигатель, снижающий скорость и увеличивающий крутящий момент редуктор, датчик положения вала редуктора в виде переменного резистора (потенциометра), и крохотной платы с микросхемой-контроллером. Все его составляющие части размещены в пластиковом корпусе.

Сервопривод отличается от обычных моторов возможностью повернуть вал на определённый заданный угол. Модель MG995 позволяет вращать вал редуктора в двух направлениях - по часовой или против часовой стрелке, в диапазоне от 0 до 170-180°. Точность позиционирования имеет погрешности и зависит от конкретного изделия. Встроенный контроллер на микросхеме AA51880 определяет угол поворота по показаниям потенциометра B5K. В электрической цепи питания серво присутствуют cборки на полевых транзисторах MOSFET - TC4953 и 9926A.

Управление сервомотором MG995

Управление сервомотором осуществляется сигналами широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Угол поворота вала редуктора изменяется шириной импульса высокого уровня за каждый промежуток времени. Интервал приёма между импульсами управления у модели MG995 составляет 20 миллисекунд.

У MG995 есть три вывода, два из которых (коричневый "-" и красный "+") соединяются с внешним источником питания, и третий, оранжевый, подключается к контроллеру, генерирующему импульсы переменной ширины. В качестве ШИМ-контроллера может быть применена любая процессорная плата на базе Arduino или другая аналогичная на 5В логике.

Питание MG995

Рабочий ток сервомотора без нагрузки достаточно мал, примерно 170-200 мА. Однако, с увеличением нагрузки на вал вплоть до максимально возможной, а также при резкой смене направления вращения, увеличивается внутренняя нагрузка на электрическую цепь мотора, вследствии чего потребляемый ток может повышаться до пикового значения 1200мА. Во избежании поломок генератора импульсов ШИМ, настоятельно рекомендуется не подключать положительный вывод питания сервопривода непосредственно к микроконтроллеру. Наилучшим вариантом станет использование внешнего источника питания.