logo
+7 (495) 997-37-74
Москва, ул.Международная, 15




16.08.2015

Различия между аналоговыми и цифровыми сервомоторами

Различия между аналоговыми и цифровыми сервомоторами

Серводвигатели являются силовой частью исполнительного механизма систем автоматического регулирования. Различают серводвигатели цифрового и аналогового типа. Рассмотрим конкретные достоинства каждого из видов серводвигателей, работающих под управлением Arduino.

 

Ещё несколько лет назад все серводвигатели были аналогового типа. Но теперь всю большую популярность завоёвывают цифровые сервоприводы. Внешне эти два типа двигателей ничем друг от друга не отличаются. Их различия заложены в их электронной начинке.

У аналоговых сервомоторов установлена специализированная микросхема, тогда как на цифровых сервоприводах устанавливается микропроцессор, анализирующий сигналы с приёмника и управляющий работой двигателя. И это их единственное, но принципиальное различие. Иными словами, главное их различие заключается в способе обработки управляющей информации.

Особенности обработки информации аналоговыми и цифровыми серводвигателями

Arduinoservo – специализированный раздел программного обеспечения, обеспечивающего точную и надёжную работу серводвигателей. Рассмотрим как они обрабатывают поступающую информацию с помощью Arduino. Сервопривод, независимо от того аналоговый он или цифровой, получает управляющий сигнал от устройства.

В случае аналогового сервопривода происходит сравнение поступившего сигнала с текущим положением серводвигателя, после чего сигнал направляется на специальный усилитель для перемещения двигателя в необходимую позицию. Сигнал генерируется с частотой 50 раз в секунду и это означает, что минимальное время реакции, которое обеспечивает Arduinoservo для аналоговых сервоприводов, это чуть менее 20 микросекунд. Во время этого промежутка, теоретически, некое внешнее воздействие способно изменить в любую сторону местоположение исполнительного механизма, поэтому указанный промежуток времени называется «мёртвой зоной».

Рассмотрим теперь, как работает цифровой привод под управлением Arduino. Сервопривод оснащён высокочастотным процессором, способным обрабатывать сигнал, поступающий от приёмника с частотой более 300 раз за секунду. В результате цифровой сервомотор быстрее реагирует на требования изменить положение и более точно удерживает занимаемую позицию. В результате цифровой сервопривод демонстрирует лучшее позиционирование и более высокий, чем у аналогового, крутящий момент. Недостатком цифрового сервопривода является более высокое потребление электроэнергии.

Особенности использования аналоговых и цифровых сервоприводов

Цифровые сервоприводы на базе Arduinoservo демонстрируют более высокую степень реакции, более высокий вращающий момент и более точное выполнение операций. С другой стороны, для них характерна и более высокая стоимость изготовления, и более высокая энергозатратность в работе.

Если цифровые сервоприводы устанавливаются на автономных системах, не привязанных к стационарным электросетям, то для их обслуживания необходимо монтировать более энергоёмкие батареи, что приводит к увеличению общей массы устройства, либо же необходимо чаще заменять аккумуляторы, полностью израсходовавшие свой энергозапас. А это увеличивает трудозатраты по обслуживанию механизма.

В целом же, можно сделать следующие выводы: цифровые сервоприводы необходимо использовать, если вы хотите получить:

  • Более высокую разрешающую способность
  • Максимально точное позиционирование
  • Практически нулевую «мёртвую зону»
  • Практически мгновенную реакцию на поступающие команды
  • Постоянное усилие на валу при его повороте
  • Выигрыш по мощности
  • Обладаете достаточными средствами для приобретения цифрового сервопривода.

Эти характеристики и обуславливают области применения цифровых и аналоговых сервоприводов.

Цифровые сервопринтеры активно применяются в мало- и среднегабаритном оборудовании:

  • Конвейерных линиях сложных сборочных процессов
  • Упаковочных машинах
  • Станках для резки проволоки
  • Управляющих механизмах малых беспилотных летательных аппаратов
  • Роботизированных манипуляторах

Аналоговые сервоприводы активно применяются в качестве исполнительных узлов d:

  • Подъёмно-транспортных механизмах
  • Металлообрабатывающих станках
  • Конвейерных линиях по производству стройматериалов и бумаги
  • Деревообрабатывающих конвейерных линиях