Servo: ein kurzer Zeitbefehl
Eine Welle durch Zeit steuern
Ein Servo richtet eine Motorwelle auf eine angeforderte Position aus. Pulse Width heißt Pulsbreite: die Zeit mit hohem Steuersignal; ms (millisecond) bedeutet Millisekunde, 1/1000 Sekunde. Periode T ist ein ganzer Zyklus, hier 20 ms. Die Steuerleitung überträgt Befehle, keine Motorleistung.
EXPERIMENTIERTISCH
Ändere die Schaltungseinstellungen, sage die Messwerte voraus und prüfe eine Aufgabe. Dies sind Lernmodelle; die Annahmen werden in jeder Lektion erklärt.
Anmelden, um den Fortschritt zu speichern. Der Gastfortschritt bleibt auf diesem Gerät.
Warum es funktioniert
Das Beispiel ordnet 1–2 ms den Winkeln 0–180° zu. Reale Bereiche, Drehrichtung und Kalibrierung unterscheiden sich. Angezeigt wird ein Sollwinkel; externe Versorgung, Strom, Last und Bewegung fehlen.
w ist die hohe Pulsbreite, θ der Beispielwinkel in Grad (°). Eine Viertelmillisekunde ändert ihn hier um 45°. GND heißt Ground, gemeinsame Spannungsreferenz: Steuerung und Motorversorgung brauchen denselben Bezug, damit der Servo das Signal versteht.
Schwierigkeit
Aufbauen · Aufbauen
Einschalten und w = 1 ms einstellen. Den Beispielwinkel θ = 0° anfordern.
Brauchst du einen Tipp?
w = 1 ms; T = 20 ms → θ = 0°
Erforschen · Befehl ändern
w = 1.5 ms einstellen. θ = 90° bei unveränderter Periode von 20 ms anfordern.
Brauchst du einen Tipp?
w = 1.5 ms; T = 20 ms → θ = 90°
Selbst lösen · Aufgabe lösen
w = 2 ms einstellen. θ = 180° bei derselben Periode von 20 ms anfordern.
Brauchst du einen Tipp?
w = 2 ms; T = 20 ms → θ = 180°
Zusatzwissen und Schaltungsrezepte
Eine Welle durch Zeit steuern
Stell dir eine kleine schwenkbare Kamera vor. Ein kurzer Zeitbefehl wählt die Richtung; die Motorversorgung liefert Bewegungsenergie.
T = 20 ms; θ = (w / 1 ms − 1) × 180°
Die Steuerleitung nennt das Ziel, die Versorgung betreibt den Motor. Gemeinsame Masse gibt beiden Schaltungen denselben Bezug für die Signalspannung.
Ein nützliches Muster
Ein 1-ms-Puls belegt nur 5% des 20-ms-Zyklus, ein 2-ms-Puls 10%. Eine kurze Nachricht kann eine große Positionsänderung anfordern.
Außerhalb des Modells
Es gibt keine universelle Puls-Winkel-Skala. Zwei Servos können mit gleichem Puls verschiedene Winkel erreichen; 180° ist hier bewusst ein Beispiel.
Eine typische Falle vermeiden
Ein längerer Steuerpuls misst weder Leistung noch Geschwindigkeit. Tastgrad ist der hohe Zeitanteil eines Zyklus; die Position hängt von der Pulsbreite ab, nicht nur von diesem Anteil.
w steigt von 1.25 ms auf 1.75 ms. Der Sollwinkel ändert sich um…
- 45°
- 90°
- 180°
Weiterlesen
Zusätzliche 0.5 ms sind die Hälfte der Beispielspanne von 1 ms, also die Hälfte von 180°.
Aufbauen
w = 1 ms einstellen und einschalten. Die Vorschau zeigt den Beispielnullwinkel.
w = 1 ms; T = 20 ms; θ = 0°
Befehl ändern
w = 1.5 ms einstellen. Der Puls wächst, die Periode bleibt gleich, der Befehl lautet 90°.
w = 1.5 ms; T = 20 ms; θ = 90°
Einen anderen Weg probieren
1, 1.25, 1.5, 1.75 und 2 ms testen. Jeden 45°-Sprung vorhersagen und Pulsbreite mit dem viel längeren Zyklus vergleichen.