Servomesstester (Servotester und –messaufbau)

[Sternthaler]

Hossa oberallgeier,

dann bau doch mal servounterstützte Arme. Die werden nicht so schnell lahm und du hast mehr Zeit für andere Dinge

Wenn du aber am "großen" Tester doch schon eine Winkelmessung machen kannst, dann sollte es doch ausreichen eine Änderung derselben zu messen und halt nur die Zeit vom 'Absenden' der neuen Zielposition bis zur ersten registrierten Winkelmessung zu nehmen. Und Schwups ist die Bestätigung messbar.
Michaels Annahme könnte dann auch verifiziert werden. Faktor 3 der 20 ms als Grundgedanke plus ein wenig Laufzeit deiner CPU und Mechanik sollte somit reproduzierbar bei deinen schon gefundenen 63 bis 67 ms nun automatisch zig mal für eine Statistik wiederholbar sein.

Viele Grüße
Sternthaler

[oberallgeier]

.. ausreichen .. die Zeit vom 'Absenden' der neuen Zielposition bis zur ersten registrierten Winkelmessung zu nehmen ..

Hallo Sternthaler,

diese Arbeit hatte ich doch schon längst gemacht. Dazu gabs ja auch reichlich Bildchen, die sind nur mit dem Ende meines Bildservers in unbekannten Energien der elektronischen Datenverarbeitung verschwunden.

Hier mal - ein Bild der Sorte hervorgeholt. Dabei sieht man prächtig den Verzug zwischen dem Sprung bei OCR0B und der Radgeschwindigkeitsänderung. Sowohl beim Sprung aufwärts als auch beim Abschalten der PWM.

......

Ist das Bild so wie ihr meint? Michael und Sternthaler?

Anm.: Izdiff-12 ist die Zeit zwischen einem Interrupt und dem nächsten am Encoder auf der Welle von Motor 12.[/QUOTE]
Nachtrag : (leider wichtige Angabe zur Messung vergessen):
Motoren . . . . . . . . CARSON 502001, 2 Stück
.. . . . . . . . . . . . . . Servo "Hack 2", d.h. nur Motor und Getriebe, ohne Servoelektronik
Fahrzeug . . . . . . . . MiniD0 (0,15l-Coladose mit Einbauten)
.. . . . . . . . Gewicht 152 g, fahrbereit, mit Karosserie - d.h. "originaler Vollausbau", keine Schleppkabel
Testdurchführung . . Teststart durch IR-Fernsteuerung als Task
.. . . . . . . . . . . . . . Motorüberwachung/Datenaufnahme startet
.. . . . . . . . . . . . . . Abtastrate/Messfrequenz 10 ms
.. . . . . . . . . . . . . . Fahrbahn Melaminharzplatte
.. . . . . . . . . . . . . . 5 ms nach Start Datenaufnahme werden BEIDE Motoren gestartet
.. . . . . . . . . . . . . . Nach Testfahrt wird Fahrzeug gestoppt
.. . . . . . . . . . . . . . Im Stop werden die Daten per UART ausgelesen (neuer IR-Befehl)
.. . . . . . . . . . . . . . Diagramm zeigt Interruptabstand Encoder rechts = Motor 12 = Izdiff-12
.. . . . . . . . . . . . . ... . . . .. . . . . Fahrwert/PWM => OCR0B = 0 oder 255
.. . . . . . . . . . . . . ... . . . .. . . . . VRad12 = theoret. Fahrgeschwindigkeit ohne Schlupf

[oberallgeier]

Testbedingungen nachgetragen

[Michael]

diese Arbeit hatte ich doch schon längst gemacht. Dazu gabs ja auch reichlich Bildchen, die sind nur mit dem Ende meines Bildservers in unbekannten Energien der elektronischen Datenverarbeitung verschwunden.

tut mir leid, aber nicht vorhandene Bilder überzeugen mich nicht.
Mach deine Messungen doch einfach nochmal?

Ist das Bild so wie ihr meint?

ich komme irgendwie nicht mit VRad12 mm/s nicht zurecht.
Ein Servo kann ich doch nicht in mm/s messen, eher die Winkelgeschwindigkeit, so wird es auch allgemein beworben und verglichen.
Hier z.B., das Servo 1501MG hat 140ms/60°, also 428°/s (~7,5 rad/s) https://www.pololu.com/product/1057
Wo in deinem Aufbau (Video Beitrag #1) misst du eigentlich VRad?
Ich sehe dort einen Hebelarm auf eine Waage. Zum statischem Drehmoment kommt dann auch noch die Gewichtskraft des Hebelarms (mit negativem Vorzeichen)

In der Grafik steht auch was von "wird gestoppt ohne Bremse" Was hat OCR0B für eine Funktion?
Du gibst dem Servo doch ständig Pulse, nicht nur während der Messung?
Ohne Pulse funktioniert der Regelkreis im Servo nicht, Messungen in diesem Zustand sind daher nicht vergleichbar.

Gruß, Michael
Nachtrag:

Nachtrag : (leider wichtige Angabe zur Messung vergessen):
Motoren . . . . . . . . CARSON 502001, 2 Stück
.. . . . . . . . . . . . . . Servo "Hack 2", d.h. nur Motor und Getriebe, ohne Servoelektronik

es geht gar nicht mehr um Servos?
Nur noch um ausgeschlachtete Getriebemotoren mit eigener Ansteuerung?
Wozu dann der ganze Thread?

[oberallgeier]

... es geht gar nicht mehr um Servos? Nur noch um ausgeschlachtete Getriebemotoren mit eigener Ansteuerung ...

Genau. Denkst Du denn, dass ein Servo eine andere Motorkonstante bekommt, wenn man beim Test den kompletten Antriebsstrang beibehält und nur die elektrischen Ansteuerung ändert? Es geht hier um die ersten Millisekunden der Motorbewegung - und die habe ich mit der Servoelektronik eben NICHT im Griff. Beim Servo MIT Elektronik muss ich z.T. fast eine volle Periode warten bis die Elektronik vom Puls mitgeteilt bekommt, dass der Servo anlaufen soll. Über diesen Verzug hatte ich weiter oben berichtet.

Für eine Information über Pulsakzeptanz des Servo und Anlaufen des Servomotors bräuchte ich Abgriffe im Servo - existieren nu mal nich.

[Sternthaler]

Hi oberallgeier,

leider muss ich Michael bestätigen, dass auch ich mit der Beschreibung und dem Bild nicht ganz folgen kann. (Tut mir Leid.)

Trotzdem meine Interpretation vom Bild und dem OCR0B. Kennst du ja nicht anders
Wenn OCR0B für die Bestimmung der Servopulslänge zuständig ist, dann änderst du bei ca. 4/5 ms im Bild die Vorgabe. (Laut Bildtext nach 5 ms)
Nun finde ich im Bild aber als 'Antwort' vom Servo den von dir angegeben Wert 'VRad12' schon bei ca. 10 bis 12 ms in Bewegung. Wenn also dieser Wert am Poti (Servoachse extern und somit der vermisste Abgriff am Servo?) abgenommen wird, dann reagiert das Servo doch schon nach ca. 6 bis 8 ms!

Ich interpretiere bestimmt nicht richtig, aber du wirst das schon klarstellen.

Gruß
Sternthaler

[Michael]

ich vermute, dass das Bild in Beitrag #12 für das gehackte Servo steht.
OCR0B ist einfach nur der Ausgang, der den Motor des Servos (über Treiber) einschaltet. (lila)
Die orange Kurve mit den kleinen Dreiecken zeigt dann die Geschwindigkeit und die dunkelblaue den Kehrwert davon (Inkrementalgeber, Zeit/Weg)
nach ca. 4ms schaltet OCR0B auf 100%, die erste Reaktion am Messwertaufnehmer für die Geschwindigkeit kommt 6ms später. Die Endgeschwindigkeit ist nach weiteren ca. 40ms erreicht.
Ich finde das gar nicht so schlecht, aber das sagt erstmal nichts über die Motorkonstante aus.

aber du wirst das schon klarstellen.

na das hoffen wir doch jetzt alle

Gruß, Michael

[oberallgeier]

Eigentlich wollte ich ja nur meine neue Version eines Servotesters auf der Basis des nano-Clones vorstellen, die einfach ist und mit hoher Auflösung die mechanischen und zeitlichen Ansteuerungsgrenzen eines Servos aufzeigt. Damit sind die Fertigungstoleranzen individueller Servos zu bestimmen. Diese Frage stammte aus dem von mir begleiteten Jugend-forscht-Team.

Vermutlich hatte ich die anschließende Fragen nicht verstanden und/oder falsch beantwortet - mit vorhandenen Ergebnissen. Weiteren Aktivitäten zu Servofragen muss ich schieben, mein aktuelles Teilprojekt klemmt wie üblich an allen Enden und Ecken - dabei sind Servos nicht betroffen. Also bis später - ich stolpere ja immer wieder heftig über offene Servothemen.

Sorry für die Ungereimtheiten.

[nikolaus10]

Hallo

Vielleicht hilft als Inspiration das folgende umgestzte Servotester Projekt:

http://modelltruck.net/showthread.ph...ht=servotester

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[oberallgeier]

Nun läuft mein neuester Servotester auf Grundlage eines Nanoclones (16 MHz bzw. 20 MHz). Da bereits zahlreiche fertige Lösungen vorgestellt wurden (Beispiel: Link oben von nikolaus10) möchte ich gern wissen:
Frage: machts Sinn macht NOCH SO EIN Spielzeug ausführlich(er) vorzustellen? Der "Schaltplan" ist simpel, nen Hexcode gäbs dazu (für 16 MHz).

Aufgabenstellung (Definitionen siehe hier):

a) Teste allgemein die Funktion (ziemlich trivial)
b) Preisgünstiger Aufbau
c) Bestimme Pulslänge für unteren Anschlag in µs *)
d) Bestimme Pulslänge für oberen Anschlag in µs *)
e) Testbereich: Pulslängen von 0 µs bis ca. 3000 µs
f) Messung der Stromaufnahme des Servos
g) Wählbare Periodenlänge (Periode, nicht Puls- bzw. Zykluszeit!) 5 ms bis 30 ms
*) Alternativ in Ticks = CPUclks - je nach Quarz. Code nur für 16 MHz resp. 20 MHz


Es läuft a) bis f) zufriedenstellend. Die Variation, Punkt g), muss noch besser werden - wird auf nem 20Mhz-Clone noch getestet. Die UART-Ausgabe bringt nur die Signatur. Als LCD ist ein 2x16-Display, Display-Elektronik_DEM16226SYH-LY, angeschlossen. Der zweite Servoanschluss läuft parallel zum ersten.

Die Hauptpunkte sind c) und d). Dabei wird durch das Potentiometer ein Bereich von 0 (!) bis 2046 µs erreicht. Die gewünschten Zeiten sind mit nem DSO bestätigt. Die 2000 µs genügen nicht immer, ich habe Servos die bis ca. 2300 µs fahren können. Per Tastendruck ist daher der Bereich (durch einen Offset auf den gemessenen Poti-/ADC-Wert) zu wechseln auf 1000 µs bis 3046 µs. Ein einfacher Jumper erlaubt das Einschleifen eines Amperemeters.

Bilder (Links):
Gesamtaufbau, Pulslänge 1000 µs
Ausschnitt, Pulslänge 2501 ticks à 0,4 µs
Ausschnitt, Pulslänge 2330 µs (Offset aktiv)