Servo hacking mal anders?!

[Wrangler]

Hi @all

Bin neu hier, drum erst mal ein freundliches hallo.
Bin zufällig auf diese seite gestoßen, auch wenn ich nicht wirklich (zumindest im moment) an robotik interessiert bin.

Trotzdem habe ich eine frage, und hoffe einer von euch kann mir diese beantworten.

Ich möchte einen modellbau-servo ganz einfach mittels eines wechselkontaktes von einem zum anderen anschlag fahren lassen.
(ohne zwischenpositionen, ohne präzision, also ganz schlicht links/rechts).
Ist soweit wohl auch noch kein problem. Habe einfach vor den servo-tester vom großen C nachzubauen, mit wenigen änderungen.

Sollte soweit also funktionieren.

Allerdings, sollte ich einfach den poti des servotesters gegen meinen wechsler mit festwiderständen ersetzen, würde der servo wohl mit maximaler geschwindigkeit fahren. Ich möchte ihn aber relativ langsam fahren lassen. Mal so als hausnummer evt. 90°/s.

Meines wissens, bei "standart-servo-hacks", läßt sich die geschwindigkeit über die pulsbreite regeln, also in meinem fall über die größe der festwiderstände an meinem wechsler. ist das so korrekt?

Sollte diese annahme also stimmen, dann fährt ein servo über eine weite strecke (z.B. 180°) mit maximaler geschwindigkeit, eine kurze strecke jedoch (wenn er nur z.B. 10° machen soll) mit langsamer geschwindigkeit?

So weit so gut... allerdings bringt mir der standart-hack nicht viel, da ich keine 360° will, sondern die anschläge so belassen wie sie sind.

Drum meine überlegung: könnte ich den servo-poti austauschen, z.B. nur halb so viel ohm, zusätzlich im servo ein wid. in reihe zu dem ausgetauschten poti (um wieder auf die mittelstellung zu kommen)?
Ich denke, der servo würde also weiterhin die vollen 180° fahren, jedoch "denkt" der servo er würde nur 90° fahren, und fährt deshalb langsamer?

Ok, sollte ich soweit mit meiner vermutung richtig liegen, und, mal angenommen es gibt noch jemanden, der meinen wirren gedanken folgen kann, dann:

...denke ich, den poti zu tauschen wäre nicht gerade einfach (zwecks beschaffung des richtigen potis, da es sich um einen micro-servo handelt, also die kleinste bauform).

Drum weitere gedankengänge um der beschaffung eines mechanisch und elektrisch passenden potis aus dem weg zu gehen:

könnte ich, paralell zum poti, einen festwiderstand (gleiche größe wie poti) um den poti zu halbieren, einen weiteren festwiderstand in reihe um auf den der 0-stellung entsprechenden widerstandswert zu kommen einlöten?

Also nochmal zusammenfassend:
(habe keine ahnung welche werte der servo poti hat, drum nur mal beispielhaft)

im servo ist ein poti (original), linksanschlag 0ohm, rechtsanschlag 100 ohm.
Paralell zum poti schalte ich 100 ohm fest. (was mir den poti halbiert)
in serie schalte ich 25 ohm, wenn der servo also in der mitte ist habe ich insgesamt 25 ohm wie original.

drehe ich den servotester auf 45° links (also halb links) fährt der servo bis 25 ohm, macht dabei aber (ohne es zu merken) 90° links?
andersrum, 45° rechts am tester, heißt servo bis 75 ohm, was wiederum einem vollausschlag gleicht? Der servo also im endeffekt immer nur halb fährt, deshalb nur halb so schnell, und trotzdem von anschlag bis anschlag? (besser gesagt von mitte bis anschlag)

Ok, und sollte es immernoch jemanden geben, der bis hier durchgehalten hat, mir folgen konnte und mein verwirrtes hirn versteht, dann bitte antworten, würde mich freuen.
Aber bitte jetzt keine konstruktiven vorschläge wie avr, bascom, oder was auch immer. Die lösung sollte einfach sein und keinen platz und kosten benötigen (jedenfalls nicht mehr als 2 smd-widerstände).
(nicht böse gemeint, nur verstehe ich von dem zeug nix, und möchte ich mich im moment auch nicht damit beschäftigen)

Dann schon mal vielen dank, Markus...

[Manf]

Konzeptvorschlag:
Der Motor soll sich hin und her drehen und das Poti soll angeben, zwischen welchen Positionen es hin und her dreht.
3 Anschlüsse Poti, 2 Anschlüsse Motor.
Das Poti wird an eine feste Spannung angeschlossen und liefert am Schleifer die Spannung für einen Schmitt-Trigger der den Motor ansteuert.
Die Motorgeschwindigkeit wird dabei über die Versorgungsspannung eingestellt.

[Wrangler]

ok, und danke erstmal.

doch so ganz kann ich dir nicht folgen. könntest du das näher erklären?
wie kann ich den motor von a nach b drehen, daß er dann auch anhält?
Die geschwindigkeit über spannung regeln, verliere ich da nicht enorm drehmoment?

gruß markus

[ranke]

Soweit ich es verstanden habe, geht Dein (Wranglers) Vorschlag dahin, der Servoelektronik kleinere Verfahrwinkel vorzutäuschen als das Servo tatsächlich ausführt. Das soll durch zusätzliche Widerstände am Servopoti erreicht werden. Ziel der Massnahme soll eine verringerte Verfahrgeschwindigkeit des Servos sein.

Ich glaube nicht, dass das so geht, der Servoregler ist so ausgelegt, dass er bis kurz vor erreichen der Sollstellung auf "Vollgas" fährt. Ers wenn die Ist-Stellung sehr nahe an der Sollstellung liegt, wird der Motor gedrosselt. Bei der genannten Maßnahme wird dieser Drosselbereich nur etwas erweitert (aber sicher nicht über den gewünschten Verfahrbereich).

Mögliche alternative Lösungsvorschläge:

1. Zusätzliche Getriebestufe, neues Servopoti kommt an neue Abtriebswelle. Nachteil: großer Mechanischer Aufwand, loht nur, wenn man das zusätzlich gewonnenene Drehmoment auch nutzt.

2. Verringern der Betriebsspannung am Servo: Einfach zu machen aber Drehmomentverlust, deshalb wahrscheinlich nicht praktikabel.

3. Langsames Ändern des Signals des Servotesters. Bei den meisten Schaltungen für Servotester gibt es intern eine Spannung, die dem dem PWM-Signal proportional ist (das wäre oft die Spannung am Mittelabgriff des Einstellpotis). Durch elektrische Maßnahmen (RC-Glied) kann man den maximalen Anstieg dieser Spannung begrenzen und dadurch Langsamlauf erzielen. Vorteil: keine Modifikation am Servo notwendig. Nachteil: Man muss wenigstens in der Lage sein eine Servotester Schaltung soweit abzuwandeln, damit man den gewünschten Erfolg erzielt.

[Manf]

Für die Beurteilung der langsamen Fahrt wäre es gut wenn man prüfen könnte, ob der Motor bei reduzierter Spannung genügend Moment aufbringen kann.

Die Lösung mit dem Schmitt Trigger ist für ein Hin und her -Fahren ohne Pause besonders einfach.

In der relativ einfachen Steuerung hier wurde schon ein Controller eingesetzt der die Servos in ca. 10 Schritten ansteuert.

Bild hier  

http://www.youtube.com/profile?user=...38/B5b77TkEQmg

[Hessibaby]

Zur Verringerung der Stellgeschwindigkeit braucht man ( bei dem M51660 ) nur den Widerstand zwischen den PINs 9 & 11 ( üblicherweise 1K ) gegen ein 5k Poti auszutauschen. Sinvollerweise sollte man aber einen 220R Widerstand in Reihe schalten damit 9&11 nicht kurzgeschlossen werden.

[Wrangler]

Hi...

danke für die vielen vorschläge erstmal.

@ranke: ok, daß der servo bis fast kurz vor schluß volle geschwindigkeit macht war auch mein erster gedanke, aber wie vielfach im internet zu lesen, lässt sich bei gehackten servos, also ohne poti und ohne endanschlag, jedoch mit pwm, die geschwindigkeit über die pulslänge des testers steuern. Das widerspricht sich aber gegenseitig. Außerdem könnte ich ja bis "kurz vor Ende" vorgaukeln... hängt ja nur von den widerstandswerten ab. Hat das noch niemand probiert?

zu 1.: zusätzliches getriebe oder zahnrad fällt flach, absolut kein platz.

zu 2.: brauche zumindest annähernd volles drehmoment, geht also nicht.

zu 3.: könnte prinzipiell gehen, jedoch brauche ich keinen sanftanlauf, sondern durchgehend langsame geschwindigkeit. Außerdem ist mir nicht ganz klar wie das gehen kann, die pulsbreite entspricht ja der position, hat also folglich mit der geschwindigkeit nix zu tun. Die pausenzeit ist voreingestellt auf 20ms. würde ich die erhöhen, würde der servo im endeffekt wohl langsamer werden, jedoch kann man nicht mehr von fahren, sondern eher von ruckeln sprechen. oder liege ich da falsch?

@manf: schmitt trigger mag eine einfache lösung sein, jedoch erstens nicht für mich, 2tens erscheinen mir zumindest im moment 2 widerstände noch einfacher. lasse mich aber gerne vom gegenteil überzeugen.

@hessibaby: ok, DAS hört sich einfach an! vorrausgesetzt man hat einen M51660, in dem Servotester von C ist jedoch ein CD 4001. Womit ich wieder bei der frage wäre, was passiert wenn ich puls/pause auf mehr als 20 ms stelle, bezüglich ruckeln meine ich.

so long... markus

[ranke]

zu 3.: könnte prinzipiell gehen, jedoch brauche ich keinen sanftanlauf, sondern durchgehend langsame geschwindigkeit. Außerdem ist mir nicht ganz klar wie das gehen kann, die pulsbreite entspricht ja der position, hat also folglich mit der geschwindigkeit nix zu tun. Die pausenzeit ist voreingestellt auf 20ms. würde ich die erhöhen, würde der servo im endeffekt wohl langsamer werden, jedoch kann man nicht mehr von fahren, sondern eher von ruckeln sprechen. oder liege ich da falsch?

Durchgehend langsame Geschwindigkeit bei diesem Vorschlag sollte erreicht werden. Die Wirkung sollte so sein, wie wenn jemand langsam und gleichmäßig am Poti des Servotesters dreht, der Servo folgt dann der langsamen Drehung. Die Pausenzeit soll sich nicht (wesentlich) verändern, sondern die Impulszeit.

Der Vorschlag von hessibaby klingt auch sehr interessant, der M51660 ist nicht im Servotester, sondern im Servo verbaut (wenn man Glück hat).

[Wrangler]

hi...

ok, dann hört sich vorschlag 3 wirklich vernünftig an.
Der ic im servo... ok, hört sich auch gut an.
Dann werde ich auf gut glück einfach mal meinen wunschservo kaufen und zerlegen, aber da seh ich ziemlich schwarz, der servo den ich will hat 15Ncm und ist ca. 1x1x1,5 cm. schätze daß da kein standart ic mehr drin sein wird, eher smd oder nur so ne schwarze bolle, (ich mein diese aufgegossenen ic´s ohne gehäuse).
Aber mal gucken.
Zu dem vorschlag 3: wie müsste das rc glied denn so ungefähr aussehen und angeordnet sein? c und paralell dazu der r?

gruß markus

[ranke]

Zu dem vorschlag 3: wie müsste das rc glied denn so ungefähr aussehen und angeordnet sein? c und paralell dazu der r?

Ich habe am Wochenende ein paar Versuche in der Richtung gemacht, die Ergebnisse waren aber nicht sooo überzeugend. Ein langsames Verfahren zwischen zwei Stellungen ist möglich, allerdings ist die Geschwindigkeit nicht so gleichmäßig, wie ich mir das vorgestellt hatte. Außerdem war es notwendig, die Betriebsspannung recht genau einzuhalten. Also nichts wirklich praxistaugliches.
Als Alternative käme noch in Frage, den Servotester auf Basis eines Mikrocontrollers aufzubauen, der wäre dann frei programmierbar. User Oberallgeier hat so etwas - glaube ich - mal gemacht und es sollte hier im Forum noch einige Infos darüber geben.