Apa itu motor servo?

Sebuah motor servo adalah jenis motor yang bisa berputar dengan presisi besar. Biasanya motor jenis ini terdiri dari rangkaian kontrol yang memberikan umpan balik pada posisi poros motor saat ini, umpan balik ini memungkinkan motor servo berputar dengan sangat presisi. Jika Anda ingin memutar suatu benda pada beberapa sudut atau jarak tertentu, maka Anda menggunakan motor servo. Itu hanya terdiri dari motor sederhana yang berjalan melalui mekanisme servo. Jika motor ditenagai oleh catu daya DC maka disebut motor servo DC, dan jika motor bertenaga AC maka disebut motor servo AC. Untuk tutorial kali ini, kita hanya akan membahas tentang cara kerja motor servo DC. Terlepas dari klasifikasi utama tersebut, terdapat banyak jenis motor servo lainnya berdasarkan jenis pengaturan roda gigi dan karakteristik pengoperasiannya. Motor servo biasanya dilengkapi dengan pengaturan roda gigi yang memungkinkan kita mendapatkan motor servo dengan torsi sangat tinggi dalam kemasan kecil dan ringan. Karena fitur-fitur ini, mereka digunakan dalam banyak aplikasi seperti mobil mainan, helikopter dan pesawat RC, Robotika, dll.

Motor servo dinilai dalam kg / cm (kilogram per sentimeter) kebanyakan motor servo hobi dinilai pada 3kg / cm atau 6kg / cm atau 12kg / cm. Kg / cm ini memberi tahu Anda berapa berat motor servo Anda dapat mengangkat pada jarak tertentu. Contoh: Sebuah motor servo 6kg / cm harus mampu mengangkat beban 6kg jika beban digantung sejauh 1cm dari poros motor, semakin besar jarak maka semakin kecil daya dukungnya. Posisi motor servo ditentukan oleh pulsa listrik dan sirkuitnya ditempatkan di samping motor.

Mekanisme Kerja Motor Servo

Ini terdiri dari tiga bagian:

Perangkat yang dikontrol
Sensor keluaran
Sistem umpan balik

Ini adalah sistem loop tertutup di mana ia menggunakan sistem umpan balik positif untuk mengontrol gerakan dan posisi akhir poros. Di sini perangkat dikendalikan oleh sinyal umpan balik yang dihasilkan dengan membandingkan sinyal keluaran dan sinyal masukan referensi.

Di sini sinyal masukan referensi dibandingkan dengan sinyal keluaran referensi dan sinyal ketiga dihasilkan oleh sistem umpan balik. Dan sinyal ketiga ini bertindak sebagai sinyal input untuk mengontrol perangkat. Sinyal ini ada selama sinyal umpan balik dibangkitkan atau terdapat perbedaan antara sinyal masukan referensi dan sinyal keluaran referensi. Jadi tugas utama servomekanisme adalah untuk mempertahankan output dari suatu sistem pada nilai yang diinginkan saat ada suara.

Prinsip Kerja Motor Servo

Servo terdiri dari Motor (DC atau AC), potensiometer, rakitan roda gigi, dan rangkaian pengontrol. Pertama-tama, kami menggunakan rakitan roda gigi untuk mengurangi RPM dan untuk meningkatkan torsi motor. Katakanlah pada posisi awal poros motor servo, posisi kenop potensiometer sedemikian rupa sehingga tidak ada sinyal listrik yang dihasilkan pada port keluaran potensiometer. Sekarang sinyal listrik diberikan ke terminal input lain dari penguat detektor kesalahan. Nah perbedaan antara kedua sinyal ini, yang satu berasal dari potensiometer dan yang lainnya berasal dari sumber lain, akan diproses dalam mekanisme umpan balik dan keluaran akan diberikan dalam bentuk sinyal kesalahan. Sinyal kesalahan ini bertindak sebagai masukan untuk motor dan motor mulai berputar.Sekarang poros motor terhubung dengan potensiometer dan saat motor berputar maka potensiometer akan menghasilkan sinyal. Jadi saat posisi sudut potensiometer berubah, sinyal umpan balik keluarannya berubah. Setelah beberapa saat posisi potensiometer mencapai posisi yang keluaran potensiometernya sama dengan sinyal eksternal yang diberikan. Pada kondisi ini, tidak akan ada sinyal keluaran dari amplifier ke masukan motor karena tidak ada perbedaan antara sinyal yang diterapkan dari luar dengan sinyal yang dibangkitkan pada potensiometer, dan dalam situasi ini motor berhenti berputar.tidak akan ada sinyal keluaran dari penguat ke masukan motor karena tidak ada perbedaan antara sinyal yang diterapkan eksternal dan sinyal yang dihasilkan pada potensiometer, dan dalam situasi ini motor berhenti berputar.tidak akan ada sinyal keluaran dari penguat ke masukan motor karena tidak ada perbedaan antara sinyal yang diterapkan eksternal dan sinyal yang dihasilkan pada potensiometer, dan dalam situasi ini motor berhenti berputar.

Menghubungkan Motor Servo dengan Mikrokontroler:

Hobi menghubungkan motor servo seperti motor servo s90 dengan MCU sangat mudah. Servos memiliki tiga kabel yang keluar darinya. Dua darinya akan digunakan untuk Pasokan (positif dan negatif) dan satu lagi akan digunakan untuk sinyal yang akan dikirim dari MCU. Sebuah MG995 Metal Gear Servo Motor yang paling umum digunakan untuk RC mobil humanoid bot dll Gambar MG995 ditunjukkan di bawah ini:

Kode warna motor servo Anda mungkin berbeda, maka periksa lembar data Anda masing-masing.

Semua motor servo bekerja langsung dengan rel suplai + 5V Anda tetapi kita harus berhati-hati dengan jumlah arus yang akan dikonsumsi motor jika Anda berencana untuk menggunakan lebih dari dua motor servo, pelindung servo yang tepat harus dirancang.

Mengontrol Motor Servo:

Semua motor memiliki tiga kabel yang keluar darinya. Dua darinya akan digunakan untuk Pasokan (positif dan negatif) dan satu lagi akan digunakan untuk sinyal yang akan dikirim dari MCU.

Motor servo dikendalikan oleh PWM (Pulse dengan Modulasi) yang disediakan oleh kabel kontrol. Ada denyut nadi minimum, denyut nadi maksimum dan tingkat pengulangan. Motor servo dapat berputar 90 derajat dari kedua arah membentuk posisi netralnya. Motor servo mengharapkan untuk melihat pulsa setiap 20 milidetik (ms) dan panjang pulsa akan menentukan seberapa jauh motor berputar. Sebagai contoh, pulsa 1.5ms akan membuat motor berputar ke posisi 90 °, seperti jika pulsa lebih pendek dari 1.5ms, poros bergerak ke 0 ° dan jika lebih panjang dari 1.5ms maka akan mengubah servo menjadi 180 °.

Motor servo bekerja dengan prinsip PWM (Pulse width modulation), artinya sudut putarnya dikontrol oleh durasi pulsa yang diberikan ke Control PIN-nya. Pada dasarnya motor servo terdiri dari motor DC yang dikendalikan oleh resistor variabel (potensiometer) dan beberapa roda gigi. Gaya kecepatan tinggi motor DC diubah menjadi torsi oleh Gears. Kita tahu bahwa BEKERJA = GAYA X JARAK, pada motor DC Gaya kurang dan jarak (kecepatan) tinggi dan di Servo gaya Tinggi dan jarak kurang. Potensiometer dihubungkan ke poros keluaran Servo, untuk menghitung sudut dan menghentikan motor DC pada sudut yang diperlukan.

Motor servo dapat diputar dari 0 hingga 180 derajat, tetapi dapat naik hingga 210 derajat, tergantung pada pabrikannya. Derajat rotasi ini dapat dikontrol dengan menerapkan Pulsa Listrik dengan lebar yang tepat, ke pin Kontrolnya. Servo memeriksa denyut nadi setiap 20 milidetik. Pulsa dengan lebar 1 ms (1 milidetik) dapat memutar servo hingga 0 derajat, 1,5ms dapat memutar hingga 90 derajat (posisi netral) dan pulsa 2 ms dapat memutarnya hingga 180 derajat.

Semua motor servo bekerja langsung dengan rel suplai + 5V Anda, tetapi kita harus berhati-hati tentang jumlah arus yang akan dikonsumsi motor jika Anda berencana menggunakan lebih dari dua motor servo, pelindung servo yang tepat harus dirancang.

Untuk mempelajari lebih lanjut tentang prinsip kerja motor servo dan penggunaan praktisnya, silakan cek aplikasi di bawah ini dimana pengontrolan motor servo dijelaskan dengan contoh:

Rangkaian tester motor servo
Motor servo berinteraksi dengan mikrokontroler 8.051
Pengendalian motor servo menggunakan Arduino
Kontrol servo dengan Arduino Due
Kontrol Servo dengan Sensor Fleksibel
Tutorial Motor Raspberry Pi Servo

Apa itu motor servo?