Header Navigation

Wednesday, July 17, 2013

Servo Motor Bagian-1: Pengenalan dan Karakteristik

Sebuah motor servo pada dasarnya adalah sebuah kopling dari motor DC untuk potensiometer sedemikian rupa sehingga rangkaian kontrol dapat menentukan posisi absolut dari rotor. Biasanya, poros dari motor DC akan diarahkan ke mendorong lengan cam sehingga sejumlah besar torsi dapat dikembangkan.[1]
Rotasi lengan cam biasanya dibatasi oleh end-stop, tidak dapat dibuat berputar terus menerus karena hal ini akan membuat kesulitan dalam menetapkan posisi mutlak ketika menggunakan potensiometer biasa.

Gambar 1. Diagram Motor Servo[1]


Sirkuit tambahan di bagian bawah mensimulasikan potensiometer (VCR1 dan VCR2) dan end-stop (ACS1 dan ACS2). Kedua elemen ini dikendalikan oleh posisi sudut absolut dari rotor dalam derajat, diwakili oleh tegangan C2.
Pengoperasian model potensiometer harus cukup jelas - semua yang diperlukan adalah dua resistor terkontrol tegangan dengan nilai-nilai yang berlawanan simetris untuk R-on dan R-off.

Konstruksi dan Fisik Motor Servo
Sebelumnya telah dijelaskan bahwa sebuah motor servo terdiri dari susunan motor dc gir dan sebuah potensiometer. Adapun bagaian-bagian yang menyusun motor servo. Dijelaskan pada gambar 2 berikut.


Gambar 2. Bagian-bagian penyusun Servo Motor [3]

Bagian servo di atas, pada saat disatukan. maka bentuk dari motor servo yang digabungkan yaitu sebagai berikut.
Gambar 3. Konstruksi Servo Motor [4]


Untuk beberapa motor servo dengan pabrikan yang berbeda. memiliki warna pin yang berbeda-beda pula. Untuk dapat dengan mudah mengenali pin vcc (+), pin ground (-), dan pin data, berikut gambar 4. untuk menjelaskan pin-pin penggunaan berdasarkan pabrikan.
Gambar 4. Konektor pin motor servo [5]

Untuk servo pabrikan Df robot, konfigurasi konektor pin sama dengan konfigurasi pin JR Radios. 

Mengontrol motor servo
Servos dikendalikan dengan mengirimkan lebar pulsa variabel. Kabel kontrol(kabel signal) digunakan untuk mengirim pulsa ini. Parameter untuk pengaturan pulsa ini  terdiri pulsa minimum, pulsa maksimum, dan tingkat pengulangan. Permasalahn yang sering muncul adalah kendala rotasi servo, karena tiap pabrikan dan tiap tipe servo memiliki karakteristik pulsa maksimum dan minimum yang berbeda-beda. Kondisi netral didefinisikan sebagai posisi di mana servo memiliki jumlah rotasi potensial  yang sama persis searah jarum jam. Penting untuk dicatat bahwa servos yang berbeda akan memiliki kendala yang berbeda pada rotasi mereka, akan tetapi mereka semua memiliki posisi netral yang sama, dan posisi netral itu selalu memiliki lebar pulsa sekitar 1,5 milidetik.

Gambar 5. Pulsa denyut 20 ms yang diperiksa oleh sebuah servo [6]

Sudut ditentukan oleh durasi pulsa yang diterapkan pada kabel kontrol. Hal ini disebut Pulse width Modulation. Servo mengecek setiap perubahan pulsa dalam kurun waktu per 20 milidetik. Panjang pulsa akan menentukan seberapa jauh motor berubah. Misalnya, 1,5 millidetik pulsa akan membuat pergantian motor untuk posisi 90 derajat (posisi netral).

Ketika servo diperintahkan untuk memindahkan posisi rotor, rotor akan berpindah ke posisi dan tetap pada posisi itu. Apabila ada kekuatan eksternal mendorong terhadap servo sementara servo tetap pada posisi, servo akan menolak kekuatan eksternal tersebut. Jumlah maksimum kekuatan servo dapat mengerahkan adalah tingkat torsi dari servo.

    Ketika pulsa dikirim ke servo yang kurang dari 1,5 ms servo berputar ke posisi dan memegang poros output beberapa jumlah derajat berlawanan dari titik netral. Ketika pulsa lebih lebar dari 1,5 ms sebaliknya terjadi. Minimal lebar dan lebar maksimum pulsa yang akan memerintahkan servo untuk beralih ke posisi valid sesuai fungsi masing-masing servo. Merek yang berbeda, dan bahkan servos yang berbeda dari merek yang sama, akan memiliki maksimum yang berbeda dan minimum. Umumnya pulsa minimum akan sekitar 1 ms lebar dan denyut nadi maksimum akan 2 ms lebar.

Gambar 6. Pengaturan pulsa maksimum dan minimum [7]

Parameter lain yang bervariasi dari servo untuk servo adalah turn rate. Ini adalah waktu yang dibutuhkan dari servo untuk mengubah dari satu posisi ke posisi lain. Kasus terburuk adalah ketika mengubah waktu servo memegang di rotasi minimum dan diperintahkan untuk pergi ke putaran maksimum. Hal ini dapat memakan waktu beberapa detik pada servos torsi yang sangat tinggi.

Sumber:
[1] labcenter electronics, Servo Motor. Proteus.
[2] Servocyty. How does servo work. URL: http://www.servocity.com/html/how_do_servos_work_.html [Access date: July 18th, 2013]
[3] http://www.servocity.com/assets/images/Servo_Breakdown.jpg (Isi Bentuk Motor Servo)
[4] Darreen sawciz. Hobby servo fundamental. pdf online..
[5] Servo Connector pin. http://www.imagesco.com/servo/connectors.jpg [Access date: July 18th, 2013]
[6] http://www.servocity.com/assets/images/Untitled-159.jpg  [Access date: July 18th, 2013]
[7]  http://www.servocity.com/assets/images/Untitled-165.jpg [Access date: July 18th, 2013]

No comments:

Post a Comment