Использование аналоговых датчиков холла в системе позиционирования модельного микросервопривода

Tomilov AV, Bogdanov NA, graduate students in the department

Electricity and Electrical engineering Engineering and Technical Institute Cherepovets state University Cherepovets, Russian Federation

USE OF ANALOGUE SENSORS OF HALL IN THE SYSTEM OF POSITIONING OF THE MODEL MICROSERVO-DRIVER

Annotation. In article one of the main problems of the modern model microservodrivers are described, namely: low accuracy of positioning of an output shaft of the microservo-driver, a high wear of the rubbing parts of system of positioning – potentiometers. Possible solutions of these problems are considered.

Использование современных микросервоприводов характеризуется рядом значительных проблем: низкая точность позиционирования, радиопомехи, отсутствие тормоза, низкий КПД и др. [1]. Вследствие этого, их нецелесообразно применять в особо точных механизмах, например, в лазерной гравировке. Но есть несколько способов решения данных проблем.

В статье рассмотрена одна из проблем – низкая точность позиционирования, обусловленная применением потенциометра, применительно к микросервоприводу типа MG996R (рис. 1).

Рисунок 1 – Сервопривод MG996R

В современных модельных цифровых микросервоприводах в качестве датчика обратной связи с выходным валом используется потенциометр, точность которого не является достаточной для многих технических процессов, так как он состоит из трущихся друг об друга частей и имеет ограниченную длину полосы контакта. Кроме того, потенциометр создает помехи и ряд других проблем. Для решения данной проблемы предлагается полностью исключить потенциометр и заменить его системой из датчиков Холла (рис. 2) и неодимовым магнитом.

Рисунок 2 –Датчик Холла

Датчик Холла представляет из себя цифровой или аналоговый датчик магнитного поля [2]. Для реализации данной задачи необходим аналоговый датчик Холла, так как он преобразует индукцию магнитного поля в напряжение [3], в отличие от цифрового, который лишь определяет наличие магнитного поля. По величине магнитного поля с помощью программновычислительных действий можно определить угол вала сервопривода.

Суть предлагаемого метода заключается в том, что датчики Холла расположены под некоторым углом друг к другу; в центре, между ними, находится вал с неодимовым магнитом, приводимый в движение шестерней на выходе редуктора микросервопривода.

При вращении выходного вала редуктора сервопривода от электродвигателя вращается и закрепленный с ним вал с неодимовым магнитом, вследствие чего меняется индукция магнитного поля, регистрируемая системой из нескольких датчиков Холла. Вся информация обрабатывается платой управления и она, в свою очередь, подает управляющие сигналы электродвигателю.

Выводы: Применение системы аналоговых датчиков Холла в системе позиционирования микросервоприводов дают возможность значительно повысить их технические и эксплутационные характеристики.