Elektrické lineární aktuátory s poziční zpětnou vazbou Elektronika je schopna provádět působivé pohyby v různých aplikacích. Co přesně je ale lineární aktuátor se zpětnou vazbou a jaké jsou příklady aplikací, kde byl plně využit? V tomto článku se ponoříme do specifik aktuátorů se zpětnou vazbou a projdeme si několik příkladů aplikací, jako je automatizované okno, vozidlo poháněné lidskou silou a šestiosá platforma.
Co jsou zpětnovazební akční členy?
A feedback actuator is a type of linear actuator that incorporates positional feedback, making it adaptable to applications where a closed-loop system is needed. A closed-loop system involves reading the output signal of a system by using a sensor and passing that signal to a controller. The controller determines the error value of the signal and sends a correction signal back through the system. This feedback correction continues until the error signal is within an acceptable range.
Pro odečet polohy se používá lineární aktuátor se zpětnou vazbou z potenciometru. aktuátor (systém) během jeho cyklu. Řídicí jednotkou může být například Arduino. Naše modely zahrnují PA-04-HS který využívá zpětnou vazbu Hallova jevu a PA-14P a PA-17-POT které používají potenciometry vyžadující vstupní napětí 5 VDC. Modely s potenciometry vydávají napěťový signál, který se zvyšuje při vysouvání aktuátoru a snižuje při jeho zasouvání. Lineární aktuátor se zpětnou vazbou může být také označován jako aktuátor s Hallovým efektem, potenciometrický aktuátor nebo lineární aktuátor se zpětnou vazbou potenciometru.
Důvody pro zpětnou vazbu
Mnoho aplikací může vyžadovat systém s uzavřenou smyčkou, aby se korigovaly neočekávané poruchy při autonomním řízení aktuátorů. Jak již bylo zmíněno, pro systém s uzavřenou smyčkou je zapotřebí zařízení pro přenos informací o poloze. Zpětná vazba v tomto případě umožňuje poskytovat informace řídicímu systému a zajistit vyšší opakovatelnost.
Například cyklování aktuátoru pomocí časovačů k přesnému a správnému dosažení požadovaných poloh je možné pouze tehdy, pokud neexistují žádné poruchy, které by mohly ovlivnit vzdálenost pohybu aktuátoru v průběhu času. Existují případy, kdy přenosná 12V stejnosměrná baterie může dodávat o něco nižší napětí než původně, což by snížilo rychlost aktuátoru, zatímco časovač nezmění časování, aby toto rušení korigoval. Náhlé změny zatížení a odporu větru mohou také způsobit narušení rychlosti pohybu aktuátoru, které předprogramované časovače nejsou schopny zohlednit.
Zpětná vazba je nezbytná pro přenos signálu aktuátoru pro řízení polohy lineárního aktuátoru a korekci poruch. Na základě polohy bude řídicí systém schopen určit, zda bylo dosaženo požadované polohy, a bude cyklovat aktuátory tak dlouho, jak bude potřeba k dosažení požadovaného výsledku. Naše potenciometry, které se nacházejí v PA-14P (viz níže), jsou příkladem zařízení, která poskytují zpětnou vazbu výstupem signálů v rozsahu 0 až 5 VDC.
Sada potenciometrů - modely PA-14P (PRT-14P-50)
Aplikace pro zpětnovazební akční členy
Lineární aktuátor se zpětnou vazbou se používá v celé řadě různých aplikací. Mezi příklady patří domácí automatizace, prototypování a robotika.
Ukázka automatizovaného okna
V domácí automatizaci lze využít zpětnou vazbu polohy z našeho PA-14P k zajištění toho, aby pohon otevíral a zavíral okno přesně do požadované polohy obsluhy. Zpětná vazba polohy také zajišťuje, že se pohon příliš nevysune a nepraskne okno, pokud je délka zdvihu o něco příliš dlouhá. Podívejte se na video níže s demonstračním nastavením automatizovaného okna.
Vozidlo poháněné lidskou silou
Jedním z našich sponzorovaných projektů, který využíval lineární aktuátor se zpětnou vazbou z potenciometru, je prototyp vozidla poháněného lidskou silou. Odesláním informací o poloze do Arduino Uno, aktuátor je schopen zasunout a vysunout se do nejlepších poloh potřebných pro změnu napětí pružiny, aby se maximalizovala účinnost prototypu vozidla poháněného lidskou silou.
Šestiosá platforma
V tomto projektu je použit vysokorychlostní lineární aktuátor se zpětnou vazbou. Lineární aktuátor se zpětnou vazbou z potenciometru umožňuje lepší přesnost, preciznost a opakovatelnost, které lze nalézt u platformy Stewart, jako je například šestiosá platforma. Tento projekt z katedry inženýrské fyziky UBC nabízí zajímavý a interaktivní zážitek, jak se dozvědět o lineárním řízení pohybu a také o fyzice, která se podílí na robotice.
Celou konstrukci si prohlédněte zde: Instruktážní materiály
Závěr
Stručně řečeno, lineární aktuátor se zpětnou vazbou umožňuje aplikacím dosáhnout vyšší přesnosti, preciznosti a opakovatelnosti. Zpětná vazba je obzvláště užitečná pro aplikace, které se setkávají s neočekávanými poruchami nebo vyžadují informace o poloze pro odpovídající úpravu.
Pokud potřebujete další pomoc nebo máte další otázky ohledně zpětnovazebních aktuátorů, můžete nám zavolat na číslo 1-800-676-6123 nebo nám napsat e-mail na adresu sales@progressiveautomations.com.