Was ist ein Servoaktor?
Ein Servoaktuator ist ein Gerät, das auf der Grundlage von Rückmeldungssignalen des Systems, in dem er verwendet wird, eine breite Palette von Fernschalt-, automatischen Schalt- oder Betätigungsbewegungen bereitstellt. Im Gegensatz dazu erzeugen herkömmliche Aktuatoren eine festgelegte, endliche Arbeitsbewegung als Reaktion auf einen einzelnen Triggereingang. Die mit einem Servoaktuator mögliche Feinregelung wird durch den Einbau eines Servoreglers ermöglicht, der in der Lage ist, die gewünschten Ergebnisse ständig in Echtzeit mit den Systembedingungen zu vergleichen und gegebenenfalls die Differenz zwischen beiden zu berechnen. Wenn Unterschiede festgestellt werden, wird der Stellantrieb von der Steuerung aktiviert, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Servoaktuatoren werden in einer Vielzahl von ferngesteuerten oder automatisierten Systemen eingesetzt, deren Größe von winzigen optischen Autofokus-Systemen bis zu großen automatisierten Zielsystemen für Marinekanonen reicht.
Die grundlegende Theorie der Betätigung dreht sich um das Konzept der Fernsteuerung von Impulsen oder Bewegungen, die für die Ausführung einer Aufgabe erforderlich sind. Dies kann eine einfache Hin- und Herbewegung zum Aktivieren eines Schalters oder eine äußerst komplexe, mehrstufige Drehbewegung zum Fokussieren eines Linsensatzes sein. Das Ausmaß und die Kraft der Betätigungsbewegung dürfen auch nicht mehr als ein Bruchteil eines Zolls und ein paar Unzen Druck auf mehrere Fuß und Tausende von Pfund Drehmoment betragen. Bei herkömmlichen Aktuatoren ist die zugeführte Bewegung relativ einfach und von einer einzigen externen Quelle in endlicher Richtung und Ausdehnung vorgegeben. Anwendungen, die eine variable Betätigungsbewegung als Reaktion auf anspruchsvolle Systemanforderungen erfordern, erfordern mehr Steuerung und ein Servoaktuatorsystem.
Im Gegensatz zum Single-Trigger-Eingang einfacher Aktoren liefert der Servoaktor seine Ausgangsbewegung als Reaktion auf sogenannte Rückmeldungseingänge. Hierbei handelt es sich um vom betätigten System gesendete Signale, die den genauen Zustand und die Position des Mechanismus in Echtzeit definieren. Diese Signale werden in einen Servoregler eingespeist, der die Echtzeitdaten mit einer Reihe von idealen Situationsparametern vergleicht. Dies können entfernte Eingänge von anderen Sensoren und Systemen oder Teile eines vorprogrammierten Datenblocks sein.
Wenn das Zielsystem einer Marinekanone beispielsweise einen Satz gewünschter Situationsparameter empfängt, der aus einer Rotationsausrichtung von 185 ° und einem Laufniederdrückungswinkel von 52 ° besteht, vergleicht es diese Parameter mit der Echtzeit Positionssignale, die von Sensoren am Turm empfangen werden. Wenn sich die beiden unterscheiden, wird ein Fehlerstatus von der Steuerung protokolliert, die dann Dreh- und Hubantriebe anweist, den Revolver zu drehen und den Waffenlauf nach oben oder unten zu bewegen. Wenn die gewünschten Bedingungen erfüllt sind, wird der Fehlerstatus gelöscht, und der Turm rastet in Bereitschaft für ein Zündsignal ein. Dies ist eine ziemlich vereinfachte Erklärung eines hochkomplexen Systems, aber ein angemessener Indikator dafür, wie ein Servoaktuator arbeitet, basierend auf einem Vergleich der gewünschten und vorhandenen Bedingungen. Der Servoaktuator wird in vielen Anwendungen eingesetzt, die von schweren Installationen wie der Geschützturmsteuerung für Schiffsgeschütze bis hin zu sehr feinen Beispielen für leichte Beanspruchungen in Autofokus-Systemen für Objektive reichen.