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Servomotor de modelismo



Servomotor.
Un servomotor de modelismo —conocido generalmente como servo o servo de modelismo— es un dispositivo actuador que tiene la capacidad de ubicarse en cualquier posición dentro de su rango de operación, y de mantenerse estable en dicha posición. Está formado por un motor de corriente continua, una caja reductora y un circuito de control, y su margen defuncionamiento generalmente es de menos de una vuelta completa.
Los servos de modelismo se utilizan frecuentemente en sistemas de radiocontrol y enrobótica, pero su uso no está limitado a estos.
Índice
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1 Estructura interna y funcionamiento
1.1 Control de posición
2 Utilización
2.1 Terminales
3 Modificaciones a los servos
4 Servos digitales
5 Referencias
6 Enlaces externos[editar]Estructura interna y funcionamiento
El componente principal de un servo es un motor de corriente continua, que realiza la función de actuador en el dispositivo: al aplicarse un voltaje entre sus dos terminales, el motor gira en un sentido a alta velocidad, pero produciendo un bajo par. Para aumentar el par del dispositivo, se utiliza una caja reductora, que transforma gran parte de lavelocidad de giro en torsión.
[editar]Control de posición
Artículo principal: Control proporcional.


Diagrama del circuito de control implementado en un servo. La línea punteada indica un acople mecánico, mientras que las líneas continuas indican conexión eléctrica.
El dispositivo utiliza un circuito de control para realizar la ubicación del motor en un punto, consistente en un controladorproporcional.
El punto de referencia o setpoint —que es el valor de posición deseada para el motor— se indica mediante una señal de control cuadrada. El ancho de pulsode la señal indica el ángulo de posición: una señal con pulsos más anchos (es decir, de mayor duración) ubicará al motor en un ángulo mayor, y viceversa.
Inicialmente, un amplificador de error calcula el valor del error de posición, quees la diferencia entre la referencia y la posición en que se encuentra el motor. Un error de posición mayor significa que hay una diferencia mayor entre el valor deseado y el existente, de modo que el motor deberá rotar más rápido para alcanzarlo; uno menor, significa que la posición del motor está cerca de la deseada por el usuario, así que el motor tendrá que rotar más lentamente. Si el servose encuentra en la posición deseada, el error será cero, y no habrá movimiento.1
Para que el amplificador de error pueda calcular el error de posición, debe restar dos valores de voltaje analógicos. La señal de controlPWM se convierte entonces en un valor analógico de voltaje, mediante un convertidor de ancho de pulso a voltaje. El valor de la posición del motor se obtiene usandoun potenciómetro de realimentación acoplado mecánicamente a la caja reductora del eje del motor: cuando el motor rote, el potenciómetro también lo hará, variando el voltaje que se introduce al amplificador de error.2
Una vez que se ha obtenido el error de posición, éste se amplifica con una ganancia, y posteriormente se aplica a los terminales del motor.
[editar]Utilización


Ejemplos de señales de controlutilizadas, y sus respectivos resultados de posición del servo (no están a escala). La posición del servo tiene una proporción lineal con el ancho del pulso utilizado.
Dependiendo del modelo del servo, la tensión de alimentación puede estar comprendida entre los 4 y 8 voltios. El control de un servo se reduce a indicar su posición mediante una señal cuadrada de voltaje: el ángulo de ubicación delmotor depende de la duración del nivel alto de la señal.
Cada servo, dependiendo de la marca y modelo utilizado, tiene sus propios márgenes de operación. Por ejemplo, para algunos servos los valores de tiempo de la señal en alto están entre 1 y 2 ms, que posicionan al motor en ambos extremos de giro (0° y 180°, respectivamente). Los valores de tiempo de alto para ubicar el motor en otras...