Люди, пытавшиеся создать собственный пан-тилт для поворота-наклона камеры, наверняка сталкивались с тем, что хода стандартных сервомашинок, у которых ход от крайнего и до крайнего положения составляет, как правило, от 60 до 90 градусов, катастрофически не хватает. Хочется 180 градусов, а лучше так и все 360. Об этом и пойдет речь в этой записи. Тема конечно не нова, но пусть будет. Сильно не минусуйте, если что.
Все началось с того, что приобрел я камеру с пан-тилтом вот такую,
[IMG]www.*************/static/user_files/2013/10/17/39648.1384693009458.prev.jpg[/IMG]
но подлые китайцы обманули и ход сервомашинок в нем оказался ну ни разу не 180 градусов. Покупать еще и сервомашинки сильно не хотелось.
Для начала стоит оговориться, что в природе конечно же существуют уже готовые решения. Можно приобрести сервомашинку, у которой ход по заявлению производителя составляет 180 градусов. Еще есть специальное устройство, как правило называемое “серво-стретчер” (servo stetcher), которое включается между сервомашинкой и аппаратурой управления и увеличивает ее ход. Что-то типа такого:
[IMG]www.*************/static/user_files/2013/10/17/Servostretcher.1384695181815.prev.JPG[/IMG]
Первый вариант простейший, но жабу никто не отменял. Второй вариант тоже не сильно дешевый, да и как оказалось практически не решает проблему, ход сервомашинок из вышеупомянутого пан-тилта увеличился в лучше случае градусов на 20, то есть на 10 градусов в каждую сторону.
Тем не менее, механически ход сервомашинки составлял градусов 160 - как минимум. Было принято волевое решение - вскрывать и оперировать.
Немного теории. Попытаюсь объяснить простыми словами, чтобы смог понять любой.
В сервомашинках угол поворота определяется при помощи потенциометра, который представляет из себя обычный переменный резистор, включенный соответствующим образом и соединенный с последней ведомой шестерней редуктора, той, которая переходит в ось, на которую крепится качалка. Выглядит он приблизительно так.
[IMG]www.*************/static/user_files/2013/10/17/569px-PCB_variable_resistors.1384695745337.prev.jpg[/IMG]
Ход этого резистора от минимального до максимального положения составляет, в зависимости от конкретного экземляра, от 150 до 170 градусов. Некоторые подвиды вращаются на угол до 270 градусов. Именно этот резистор и ограничивает механически максимальный угол поворота сервопривода. На многих сервомашинках так же используется стопор в виде выступа, в который упирается шестерня в крайних положениях, это решение позволяет не повредить резистор, если вы все же умудритесь раскачать сервомашинку до таких углов поворота.
Логика сервомашинки определяет угол поворота по величине напряжения, снимаемого потенциометром. Предположим, что на потенциометр (на крайние выводы) мы подаем +5В, при среднем положении, напряжение на подвижном контакте (средний вывод) потенциометра будет составлять +2.5В, при этом номинал сопротивления потенциометра значения фактически не имеет. Соотвественно в крайних положениях поворота сервопривода напряжение будет стремиться либо к 0, либо к +5В, но по факту там крайних значений не получается, сколько в действительности не замерял, да и не суть важно.
Чтобы увеличить угол поворота сервомашинки, нужно увеличить номинальное сопротивление потенциометра. Путем нехитрых математических изысканий получаем следующую логическую цепочку: механический ход составляет 160 градусов, ход при подключении аппаратуры 80 градусов, чтобы обмануть сервомашинку, нам надо увеличить номинал сопротивления потенциометра приблизительно в два раза. Т.е. на каждое плечо потенциометра необходимо добавить половину номинала.
Для гнусных опытов и отработки технологии решил использовать дешевую аналоговую сервомашинку. Вскрытие показало, что номинал сопротивления составляет 4.8КОм, замеряется между двумя крайними выводами, со среднего вывода снимается сигнальное напряжение. Делим пополам, получаем 2.4КОм. Ищем в закромах или покупаем резисторы соответствующего номинала и минимально возможного размера. Хотя надо заметить, что я в итоге установил резисторы номиналом 3.2КОм, чтобы раскачать сервомашинку на максимальный ход, так что лучше брать резисторы с запасом, в крайнем случае расходы можно ограничить в настройках аппаратуры, ну если она это у вас умеет конечно. Можно и SMD использовать при желании. Для рассчета цветовой маркировки резисторов используем какой-нибудь онлайн калькулятор, гугл в помощь.
Запоминаем какой провод куда припаян на потенциометре, отпаиваем крайние провода, средний провод не трогаем. Припаиваем к крайним выводам резисторы, к резисторам провода, изолируем, собираем сервомашинку, включаем и радуемся. Вот фото моего Франкенштейна, корпус немного поджарился, но не критично)
[IMG]www.*************/static/user_files/2013/10/17/P1080483.1384695984396.prev.JPG[/IMG] Видео в работе.
Сервомашинки в вышеупомянутом пантилте пережили подобную операцию положительно.
На этом все.
Спасибо за внимание!
Мои прошлые записи:
{"assets_hash":"a8b26fa7f6e768b07a72c8c9aadb9422","page_data":{"users":{"4f4ea1eb3df95500777476a9":{"_id":"4f4ea1eb3df95500777476a9","hid":115197,"name":"KAIMAN","nick":"KAIMAN","avatar_id":null,"css":""}},"settings":{"blogs_can_create":false,"blogs_mod_can_delete":false,"blogs_mod_can_hard_delete":false,"blogs_mod_can_add_infractions":false,"can_report_abuse":false,"can_vote":false,"can_see_ip":false,"blogs_edit_comments_max_time":30,"blogs_show_ignored":false,"blogs_reply_old_comment_threshold":30,"votes_add_max_time":168},"entry":{"_id":"55e1453d997073007711314f","hid":20748,"title":"Увеличиваем максимальный угол отклонения стандартной сервомашинки.","html":"<p><a href=\"http://www\" class=\"link link-ext link-auto\" data-nd-link-type=\"linkify\" data-nd-link-orig=\"http://www\" target=\"_blank\" rel=\"nofollow noopener\">www</a>.*************/blogs/view_entry/2958/</p>\n<!--cut-->\n<p>Люди, пытавшиеся создать собственный пан-тилт для поворота-наклона камеры, наверняка сталкивались с тем, что хода стандартных сервомашинок, у которых ход от крайнего и до крайнего положения составляет, как правило, от 60 до 90 градусов, катастрофически не хватает. Хочется 180 градусов, а лучше так и все 360. Об этом и пойдет речь в этой записи. Тема конечно не нова, но пусть будет. Сильно не минусуйте, если что.<br>\nВсе началось с того, что приобрел я камеру с пан-тилтом вот такую,<br>\n[IMG]<a href=\"http://www\" class=\"link link-ext link-auto\" data-nd-link-type=\"linkify\" data-nd-link-orig=\"http://www\" target=\"_blank\" rel=\"nofollow noopener\">www</a>.*************/static/user_files/2013/10/17/39648.1384693009458.prev.jpg[/IMG]<br>\nно подлые китайцы обманули и ход сервомашинок в нем оказался ну ни разу не 180 градусов. Покупать еще и сервомашинки сильно не хотелось.<br>\nДля начала стоит оговориться, что в природе конечно же существуют уже готовые решения. Можно приобрести сервомашинку, у которой ход по заявлению производителя составляет 180 градусов. Еще есть специальное устройство, как правило называемое “серво-стретчер” (servo stetcher), которое включается между сервомашинкой и аппаратурой управления и увеличивает ее ход. Что-то типа такого:<br>\n[IMG]<a href=\"http://www\" class=\"link link-ext link-auto\" data-nd-link-type=\"linkify\" data-nd-link-orig=\"http://www\" target=\"_blank\" rel=\"nofollow noopener\">www</a>.*************/static/user_files/2013/10/17/Servostretcher.1384695181815.prev.JPG[/IMG]<br>\nПервый вариант простейший, но жабу никто не отменял. Второй вариант тоже не сильно дешевый, да и как оказалось практически не решает проблему, ход сервомашинок из вышеупомянутого пан-тилта увеличился в лучше случае градусов на 20, то есть на 10 градусов в каждую сторону.<br>\nТем не менее, механически ход сервомашинки составлял градусов 160 - как минимум. Было принято волевое решение - вскрывать и оперировать.</p>\n<p>Немного теории. Попытаюсь объяснить простыми словами, чтобы смог понять любой.<br>\nВ сервомашинках угол поворота определяется при помощи потенциометра, который представляет из себя обычный переменный резистор, включенный соответствующим образом и соединенный с последней ведомой шестерней редуктора, той, которая переходит в ось, на которую крепится качалка. Выглядит он приблизительно так.<br>\n[IMG]<a href=\"http://www\" class=\"link link-ext link-auto\" data-nd-link-type=\"linkify\" data-nd-link-orig=\"http://www\" target=\"_blank\" rel=\"nofollow noopener\">www</a>.*************/static/user_files/2013/10/17/569px-PCB_variable_resistors.1384695745337.prev.jpg[/IMG]<br>\nХод этого резистора от минимального до максимального положения составляет, в зависимости от конкретного экземляра, от 150 до 170 градусов. Некоторые подвиды вращаются на угол до 270 градусов. Именно этот резистор и ограничивает механически максимальный угол поворота сервопривода. На многих сервомашинках так же используется стопор в виде выступа, в который упирается шестерня в крайних положениях, это решение позволяет не повредить резистор, если вы все же умудритесь раскачать сервомашинку до таких углов поворота.<br>\nЛогика сервомашинки определяет угол поворота по величине напряжения, снимаемого потенциометром. Предположим, что на потенциометр (на крайние выводы) мы подаем +5В, при среднем положении, напряжение на подвижном контакте (средний вывод) потенциометра будет составлять +2.5В, при этом номинал сопротивления потенциометра значения фактически не имеет. Соотвественно в крайних положениях поворота сервопривода напряжение будет стремиться либо к 0, либо к +5В, но по факту там крайних значений не получается, сколько в действительности не замерял, да и не суть важно.<br>\nЧтобы увеличить угол поворота сервомашинки, нужно увеличить номинальное сопротивление потенциометра. Путем нехитрых математических изысканий получаем следующую логическую цепочку: механический ход составляет 160 градусов, ход при подключении аппаратуры 80 градусов, чтобы обмануть сервомашинку, нам надо увеличить номинал сопротивления потенциометра приблизительно в два раза. Т.е. на каждое плечо потенциометра необходимо добавить половину номинала.</p>\n<p>Для гнусных опытов и отработки технологии решил использовать дешевую аналоговую сервомашинку. Вскрытие показало, что номинал сопротивления составляет 4.8КОм, замеряется между двумя крайними выводами, со среднего вывода снимается сигнальное напряжение. Делим пополам, получаем 2.4КОм. Ищем в закромах или покупаем резисторы соответствующего номинала и минимально возможного размера. Хотя надо заметить, что я в итоге установил резисторы номиналом 3.2КОм, чтобы раскачать сервомашинку на максимальный ход, так что лучше брать резисторы с запасом, в крайнем случае расходы можно ограничить в настройках аппаратуры, ну если она это у вас умеет конечно. Можно и SMD использовать при желании. Для рассчета цветовой маркировки резисторов используем какой-нибудь онлайн калькулятор, гугл в помощь.<br>\nЗапоминаем какой провод куда припаян на потенциометре, отпаиваем крайние провода, средний провод не трогаем. <strong data-nd-pair-src=\"**\">Припаиваем к крайним выводам резисторы, к резисторам провода,</strong> изолируем, собираем сервомашинку, включаем и радуемся. Вот фото моего Франкенштейна, корпус немного поджарился, но не критично)<br>\n[IMG]<a href=\"http://www\" class=\"link link-ext link-auto\" data-nd-link-type=\"linkify\" data-nd-link-orig=\"http://www\" target=\"_blank\" rel=\"nofollow noopener\">www</a>.*************/static/user_files/2013/10/17/P1080483.1384695984396.prev.JPG[/IMG] Видео в работе.</p>\n<p>Сервомашинки в вышеупомянутом пантилте пережили подобную операцию положительно.<br>\nНа этом все.<br>\nСпасибо за внимание!<br>\nМои прошлые записи:</p>\n","user":"4f4ea1eb3df95500777476a9","ts":"2015-08-29T05:38:05.000Z","st":1,"cache":{"comment_count":0},"views":2119,"bookmarks":0,"votes":0},"subscription":null},"locale":"en-US","user_id":"000000000000000000000000","user_hid":0,"user_name":"","user_nick":"","user_avatar":null,"is_member":false,"settings":{"can_access_acp":false,"can_use_dialogs":false,"hide_heavy_content":false},"unread_dialogs":false,"footer":{"rules":{"to":"common.rules"},"contacts":{"to":"rco-nodeca.contacts"}},"navbar":{"tracker":{"to":"users.tracker","autoselect":false,"priority":10},"forum":{"to":"forum.index"},"blogs":{"to":"blogs.index"},"clubs":{"to":"clubs.index"},"market":{"to":"market.index.buy"}},"recaptcha":{"public_key":"6LcyTs0dAAAAADW_1wxPfl0IHuXxBG7vMSSX26Z4"},"layout":"common.layout"}
