Oletettavasti ohjauslaitteet eivät ole pienoismallien ystäville vieraita. RC-servovaihteilla on tärkeä rooli pienoismalleissa, erityisesti kiinteäsiipisissä lentokonemalleissa ja laivojen malleissa. Lentokoneen ohjausta, nousua ja laskeutumista on ohjattava ohjauslaitteella. Siivet pyörivät eteen- ja taaksepäin. Tämä vaatii servomoottorivaihteiston vetovoimaa.
Servomoottorit tunnetaan myös mikroservomoottoreina. Ohjausvaihteen rakenne on suhteellisen yksinkertainen. Yleisesti ottaen se koostuu pienestä tasavirtamoottorista (pieni moottori) ja alennusvaihteista, potentiometristä (joka on kytketty alennusvaihteeseen toimimaan asentoanturina), ohjauspiirilevystä (yleensä sisältää jännitekomparaattorin ja tulosignaalin sekä virtalähteen).
Servomoottori eroaa askelmoottorin periaatteesta, sillä se on pohjimmiltaan järjestelmä, joka koostuu tasavirtamoottorista ja erilaisista komponenteista. Askelmoottori luottaa siihen, että staattorikäämi saa virtaa luodakseen magneettikentän, joka vetää puoleensa kestomagneettiroottoria tai vaikuttaa staattorin reluktanssiytimeen pyörimään tiettyyn asentoon. Pohjimmiltaan virhe on hyvin pieni, eikä takaisinkytkentäohjausta yleensä ole. Ohjausvaihteen mini-servomoottorin teho tulee tasavirtamoottorista, joten tasavirtamoottorille on lähetettävä komentoja ohjaimella, ja ohjausvaihteessa on takaisinkytkentäohjaus.
Ohjausvaihteen sisällä olevan alennusvaihderyhmän lähtövaihde on olennaisesti kytketty potentiometriin muodostaen asentoanturin, joten potentiometrin pyörimiskulma vaikuttaa tämän ohjausvaihteen pyörimiskulmaan. Tämän potentiometrin molemmat päät on kytketty tulovirtalähteen positiiviseen ja negatiiviseen napaan, ja liukuva pää on kytketty pyörivään akseliin. Signaalit syötetään yhdessä jännitevertaimeen (operaatiovahvistimeen), ja operaatiovahvistimen virransyöttö on päätetty tulovirtalähteeseen. Tuloohjaussignaali on pulssinleveysmoduloitu signaali (PWM), joka muuttaa keskijännitettä keskipitkän ajanjakson aikana vallinneen korkean jännitteen suhteessa. Tämä tulojännitevertain.
Vertaamalla tulosignaalin keskimääräistä jännitettä tehon asentoanturin jännitteeseen, esimerkiksi jos tulojännite on korkeampi kuin asentoanturin jännite, vahvistin tuottaa positiivisen käyttöjännitteen. Jos tulojännite on korkeampi kuin asentoanturin jännite, vahvistin tuottaa negatiivisen käyttöjännitteen eli vastajännitteen. Tämä ohjaa tasavirtamoottorin pyörimistä eteen- ja taaksepäin ja sitten ohjausvaihteen pyörimistä lähtöalennusvaihteiston kautta. Aivan kuten yllä olevassa kuvassa. Jos potentiometriä ei ole kytketty lähtövaihteeseen, se voidaan kytkeä alennusvaihteiston muihin akseleihin, jolloin saavutetaan laajempi ohjausvaihteen pyörimisalue, kuten 360°, säätämällä välityssuhdetta. Tämä voi aiheuttaa suuremman, mutta ei kumulatiivisen virheen (eli virhe kasvaa pyörimiskulman mukana)..
Yksinkertaisen rakenteensa ja alhaisten kustannustensa ansiosta ohjauslaitteita käytetään monissa tilanteissa, ei vain pienoismalleissa. Niitä käytetään myös erilaisissa robottikäsivarsissa, roboteissa, kauko-ohjattavissa autoissa, droneissa, älykodeissa, teollisuusautomaatiossa ja muilla aloilla. Niillä voidaan toteuttaa erilaisia mekaanisia toimintoja. Saatavilla on myös erityisiä suuren vääntömomentin ja tarkkuuden servoja käytettäväksi aloilla, joilla on korkeat tarkkuusvaatimukset tai jotka vaativat suurta vääntömomenttia ja suuria kuormia.
Julkaisun aika: 20. syyskuuta 2022