Vad är en Servo-ställdon?

Ett servomotor är en anordning som används för att tillhandahålla ett brett spektrum av fjärrkontroll, automatisk omkoppling eller manöverrörelse baserat på återkopplingssignaler från systemet på vilket det används. Däremot producerar konventionella ställdon en inställd, begränsad arbetsrörelse som svar på en enda triggeringång. Den fina kontrollnivån som är möjlig med ett servoaktuator möjliggörs genom att inkludera en servokontroller som ständigt kan jämföra önskade resultat med systemförhållandena i realtid och beräkna, om någon, skillnaden mellan de två. Om skillnader avkänns aktiveras ställdonet av regulatorn för att uppnå önskat resultat. Servo-ställdon används i ett brett spektrum av fjärrstyrda eller automatiserade system som sträcker sig i storlek från små optiska autofokussystem till stora automatiserade målsystem på marinvapen.

Den grundläggande teorin för manövrering kretsar kring konceptet att fjärrställa drivkraft, eller rörelse, som krävs för att utföra en uppgift. Detta kan vara en enkel rörelse fram och tillbaka för att aktivera en strömbrytare eller en extremt komplex, flera stegs roterande rörelse som används för att fokusera en uppsättning linser. Omfattningen och kraften hos manöverrörelsen kan också vara högst en bråkdel av en tum och ett par uns av tryck till flera fot och tusentals kilo vridmoment. När det gäller konventionella ställdon är den medföljande rörelsen ganska enkel och med en förinställd begränsad riktning och utsträckning som utlöses av en enda extern källa. Applikationer som kräver variabel manöverrörelse som svar på krävande systemkrav kräver mer kontroll och kräver ett servoaktuatorsystem.

I motsats till enkelintryckningsinmatning från enkla ställdon, levererar servo-ställdonet sin utgångsrörelse som svar på vad som kallas feedbackingångar. Dessa är signaler som sänds ut av det aktiverade systemet, som definierar mekanismens exakta tillstånd och position i realtid. Dessa signaler matas in i en servokontroller som jämför realtidsdata med en uppsättning ideala situationparametrar. Dessa kan vara fjärringångar från andra sensorer och system eller del av ett förprogrammerat datablock.

Om exempelvis målsystemet för en sjövapen mottar en uppsättning önskade situationsparametrar som består av en rotationsorientering av 185 ° och en tunnfördjupningsvinkel på 52 ° från ett målsystem kommer det att korsa kontrollen av dessa parametrar mot realtid positionssignaler mottagna från sensorer på tornet. Om de två skiljer sig, loggas en felstatus av regulatorn, som sedan riktar rotations- och höjdmanövreringsorganen att vrida tornet och flytta pistoltrumman uppåt eller nedåt. När de önskade villkoren är uppfyllda avbryter felstatus och tornet låses på plats i beredskap för en avfyrningssignal. Detta är en ganska förenklad förklaring av ett mycket komplext system, men är en rättvis indikator på hur en servo-ställdon fungerar baserat på en jämförelse av önskade och befintliga förhållanden. Servo-ställdonet används ofta i många applikationer, allt från tunga installationer, till exempel marinpistolens tornkontroll till mycket fina, lätta exempel i autofokussystem för linser.