Allgemeines über Servos

Moin Miteinander,ich gebe hier mal eine kleine Hilfestellung über Modellbauservos im allgemeinen. Die Signal werden von der Fernsteuerung zum Empfänger per PPM übertragen.Im Empfänger wird aus dem PPMsignal ein PWMsignal gemacht welches dann von den Servos in Servohebelausschlag umgesetzt wird.

MfG
Crazydiver

PS:Ich habe mich vor einigen Jahren damit mal befaßt da ich mir eine Multifunktionale Mehrkanalferndsteuerung bauen wollte.Leider hat zu diesen Zeitpunkt das Projekt meine Kapitalmöglichkeiten überstiegen.Später sind dann Großserienfernsteuerung auf den Markt gekommen die diese Möglichkeiten abdeckten.

Das Steuersignal für den Servo ist ein PPM Signal. Es ist ein Impuls von 1 bis 2 mS alle 20 mS (50hHz). Bei Servos für Modellhubschrauber und dessen Steuerung ist ein PPM Signal von 400Hz üblich da dadurch alle 2,5mS einen Positionsinformation übertragen werden kann. (ich weiß nicht ob der impuls auch in diesem Fal 1-2mS beträgt; rechnerisch ist es möglich). Die Dauer des Impulses steuert den Ausschlag des Servos.
Ein PPM Signal ist eine Untermenge des PWM Signals da dieses eine Impulslänge von 0 bis 100% der Periode des Rechtecksignals ermöglicht.

Analoge Funkfernsteuerungen haben meiner Meinung die einzelnen Kanäle nacheinander auf der Trägersignal übertragen; also Impuls für Kanal 1 , dann Kanal 2 ecc. in den richtigen Längen. Wenn alle Kanäle durch sind dann wird wieder der erste übertragen. Ich hab keinen Ahnung wie der erste Kanal erkannt / synchronisiert wird.

Grüße Uwe

Heißt PPM Puls-Pausen-Modulation? Dann gibt es im Wiki eine wie ich finde schöne Erklärung.

uwefed:
Ich hab keinen Ahnung wie der erste Kanal erkannt / synchronisiert wird.

"... Empfänger der nach einer >1,5 ms Pause auf den ersten Impuls wartet ..."

agmue:
Heißt PPM Puls-Pausen-Modulation? Dann gibt es im Wiki eine wie ich finde schöne Erklärung.

...und eine sehr nette animierte Grafik:

Puls-Pausen-Modulation (PPM) bei der Veränderung von zwei Stellpositionen.

ah, es wird die Pause im übertragenen Signal verändert und dann zum Servo die Impulslänge.
Grüße Uwe

Hallo,

ich möchte ja nichts sagen, aber für mich wird ein Servo immer noch mittels PWM angesteuert. Man variiert ja schließlich die Pulsweite zwischen 1...2ms und nicht die Pause. Die Periodendauer bleibt konstant. Das PPM dient nur zur Datenübertragung der Funkanlage. Das hat nichts mit der Servoansteuerung zu tun. Das müsst ihr gedanklich trennen. Insofern ist die Aussage von Crazydiver schon richtig.

Der Doc hat ziemlich recht. Nur ist das Verhältnis Servowinkel/Pulszeit abhängig vom Servo. Und die Zeiten beziehen sich auf die traditionelle 50 Hertz Ansteuerung

Die Periode (Frequenz) bleibt gleich. die summe aus impuls und pause sind immer 20mS wenn sich die Impulsdauer ändert ändert sich auch die Pausenzeit.
Grüße Uwe

Hallo,

nur für den Fall das es nochmals eine nähere Erklärung benötigt.

Wenn die Periodendauer konstant bleibt und man die Pulsweite ändert, dann ändert sich automatisch auch die Pausendauer entgegengesetzt mit. Entscheidend dabei ist, dass sich die Pulsweite ändert und die Periodendauer gleich bleibt. Deswegen nennt man das Pulsweitenmodulation.

Bei der Puls-Pausen-Modulation bleibt die Pulsdauer konstant. Das ist entscheidend. Man kann nur die Pausenzeit ändern. Damit ändert sich automatisch die Periodendauer. Ein klarer Unterschied zu PWM.

Und in #3 wird PPM als Kodierungsverfahren dargestellt für die Datenübertragung der Modell-Funkanalage. Man sieht wie sich alle nachfolgenden Pulsweiten nach hinten schieben wenn sich davor eine Pausenzeit verlängert. Nur das Gesamt-Zeitfenster für alle zu übertragenden Puls-Pausen Informationen bleibt gleich. Hierbei sind mehrere Information aneinandergereiht.

ElEspanol:
Nur ist das Verhältnis Servowinkel/Pulszeit abhängig vom Servo. Und die Zeiten beziehen sich auf die traditionelle 50 Hertz Ansteuerung

rein aus Neugier. Was gibt es noch für andere Servo Pulszeiten? Ich dachte die Servoansteuerung wäre sowas wie genormt. Oder ist nur die interne mechanische Übersetzung im Servo verschiedenen für mehr oder weniger Drehwinkel? Kann man sich ja mal drüber unterhalten.

Pulszeiten gibt es keine anderen sondern verschiedene Servos:
standart-180° Servo
Linear-Servos
Seilwindenservos für Segelboote mit 720°
Alle übersetzen die 1bis 2mS ansteuerung in einen AUsschlag von einem Ende zum Vollauschlag.

Grüße Uwe

Standardmäßig dreht ein Servo +/- 45º, mit Servowegverlängerung (seit Computer-Funke nahezu Standard), +/- 60°. meist ist da auch ein mechanischer Anschlag. Falls nicht, kann man den Drehwinkel innerhalb der mechanischen Grenzen des Potentiometers erhöhen, indem man 2 Widerstände dazubaut, das geht dann u.U. bis 270°

Was die PWM Zeiten betrift, sind die bei einer hochfrequenten Ansteuerung u.U. proprietär, wie es z.B. früher bei Futaba Kreisel-/Heckservokombis war.

Bei 490 Hertz könnte es geradenoch passen mit den 2 ms. Muss ich mir direkt mal anschauen, wie es da ist. Vielleicht sind es ja auch deswegen 490 und nicht 510

Hallo,

aha, Danke euch. :slight_smile:

Hab jetzt gerade mal etwas rumgespielt, ein Analogservo von Turnigy sowie ein digitales von Corona.

Das digitale frisst alles von 1000 nus 2000 uS, egal wieviel Pause dazwischen ist. Mit 6 uS LOW hat es sogar funktioniert. Braucht also auch keine festen Framezeiten.

Das Analoge macht schon Mätzchen, wenn man die 20 ms Frame nicht einhält. Also Puls 1-2 ms, der Rest bis 20ms Low, dann läuft es am besten. Das sind die Werte, die schon vor Jahrzehnten Standard waren.

Die Servo-Lib macht immer 50 Hertz, also 20 ms Frame, egal auf welchen Pin.

ElEspanol:
Das digitale frisst alles von 1000 nus 2000 uS, egal wieviel Pause dazwischen ist. Mit 6 uS LOW hat es sogar funktioniert. Braucht also auch keine festen Framezeiten.

Die digitalen Servos sind eigentlich alle sehr flexibel was die Wiederholzeit angeht. Die reagieren praktisch nur auf die Pulslänge. Allerdings ignorieren sie in der Regel alles was <1ms oder >2ms ist. Wenn man da einen Winkelbereich von +/- 60° erreicht ist das schon ganz ordentlich. Mit 180° ist da nix.

ElEspanol:
Das Analoge macht schon Mätzchen, wenn man die 20 ms Frame nicht einhält. Also Puls 1-2 ms, der Rest bis 20ms Low, dann läuft es am besten. Das sind die Werte, die schon vor Jahrzehnten Standard waren.

Was die Einhaltung der Framezeiten angeht, gibt es bei den analogen Servos gewaltige Unterschiede. Manche ändern die Position schon bei kleinen Abweichungen von den 20ms, andere sind da wesentlich toleranter. Aber kritischer wie bei den digitalen ist es bei analogen Servos eigentlich immer.
Dafür akzeptieren die analogen Servos aber auch Impulse <1ms oder >2ms, weshalb man bei denen schonmal eher an die 180° Winkelbewegung herankommt. Wenn man es zu weit treibt, knallen sie aber auch schonmal ordentlich an den Anschlag, was auch nicht soooo gesund ist. Auch beim Einschalten kann das passieren, da sie eben auch sensibler auf Störimpulse an der Steuerleitung oder der Versorgungsspannung reagieren. Da sind digitale Servos besser.

ElEspanol:
Die Servo-Lib macht immer 50 Hertz, also 20 ms Frame, egal auf welchen Pin.

nicht immer. Wenn man viele Servos hat, und alle mit langen Impulszeiten betreibt, kann es sein, dass sich die Framezeit verlängert um alle Pulse nacheinander erzeugen zu können. Sind aber Extremfälle.

Hallo,

da ich auch immer davon ausging das alle Servos standardmäßig einen Drehwinkel von 180°C abdecken, wie mein Bastel-Servo "Modellcraft RS2", habe ich mal verschiedene Datenblätter querbeet angeschaut. Nirgends steht der absolute Drehwinkel drin. Woher erfährt man diesen dann vorm Kauf?

Hallo,
"Woher erfährt man diesen dann vorm Kauf?"

Durch DatenBlatt-Studium... :wink:
Gruß und Spaß
Andreas

Hallo,

okay, habs "deins" gefunden, aber das ist eher eine Datenbank. Mit Link wäre das eher ersichtlich gewesen. Modelcraft Servos - Page 2
Zudem die Pulsweitenangaben weit außerhalb der üblichen 1-2ms liegen. Ob die das selbst vermessen haben? Über 180° macht meins nicht. Geht eigentlich nur mit Modifizierung im inneren. Schaue ich dort bei anderen rein, fehlt die Angabe komplett. Genauso wie sie in den original Datenblätter der Hersteller fehlt, laut meiner Querbeet Stichproben. Deswegen bleibt meine Frage erstmal bestehen, woher man den Drehwinkel kennt.

Hallo,
dann höre mal auf in China zu suchen…

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das reicht dann auch...

Gruß und Spaß
Andreas

Hallo,

ich weiß nicht wie du das machst. Der erste Link scheint ein Glückstreffer zu sein. In den anderen finde ich keine Angabe zum Winkelbereich. Stellzeit ist für mich noch keine Drehwinkelangabe. ??? Oder meinen die das damit auch ohne konkret darauf hinzuweisen? Man liest meistens Stellzeiten für 60°. Manchmal auch Stellzeiten für 40°. Bedeutet das dann auch das die 2x 60° abdecken bzw. 2x 40°? Dann wäre das in der Stellzeitinformation versteckt, was ich nicht wusste.