Actuadores lineales eléctricos con retroalimentación de posición electrónica son capaces de realizar movimientos impresionantes en diversas aplicaciones. Pero, ¿qué es exactamente un actuador lineal con retroalimentación y en qué aplicaciones de ejemplo se han aprovechado al máximo? En este artículo, profundizaremos en los detalles de los actuadores con retroalimentación y revisaremos algunas aplicaciones de ejemplo, como una ventana automatizada, un vehículo de propulsión humana y una plataforma de seis ejes.
¿Qué son los actuadores con retroalimentación?
Un actuador con retroalimentación es un tipo de actuador lineal que incorpora retroalimentación de posición, lo que lo hace adaptable a aplicaciones donde se necesita un sistema de lazo cerrado. Un sistema de lazo cerrado implica leer la señal de salida de un sistema mediante un sensor y pasar esa señal a un controlador. El controlador determina el valor de error de la señal y envía una señal de corrección de vuelta a través del sistema. Esta corrección por retroalimentación continúa hasta que la señal de error esté dentro de un rango aceptable.
Se utiliza un actuador lineal con retroalimentación por potenciómetro para leer la posición de un actuador (sistema) mientras cicla. El controlador puede ser, por ejemplo, un Arduino. Nuestros modelos incluyen el PA-04-HS, que utiliza retroalimentación por efecto Hall, y el PA-14P y PA-17-POT, que utilizan potenciómetros que requieren una tensión de entrada de 5 VDC. Los modelos con potenciómetro entregan una señal de voltaje que aumenta cuando el actuador se extiende y disminuye cuando se retrae. A un actuador lineal con retroalimentación también se le puede denominar actuador de efecto Hall, actuador con potenciómetro o un actuador lineal con retroalimentación por potenciómetro.
Razones para la retroalimentación
Muchas aplicaciones pueden requerir un sistema de lazo cerrado para corregir perturbaciones inesperadas al controlar actuadores de forma autónoma. Como se mencionó previamente, para tener un sistema de lazo cerrado se necesita un dispositivo que transmita información de posición. La retroalimentación, en este caso, permite proporcionar información a un sistema de control y ofrecer una mayor repetibilidad.
Por ejemplo, accionar un actuador mediante temporizadores para alcanzar posiciones deseadas con precisión solo es posible si no existen perturbaciones que varíen cuánto recorre el actuador con el tiempo. Puede ocurrir que una batería portátil de 12 VDC entregue un voltaje ligeramente inferior al inicial, lo que reduciría la velocidad del actuador mientras que el temporizador no ajusta su tiempo para corregir esta perturbación. Los cambios repentinos en la carga y la resistencia del viento también pueden causar una perturbación en la velocidad de desplazamiento del actuador que los temporizadores preprogramados no pueden tener en cuenta.
La retroalimentación es necesaria para transmitir la señal de un actuador, controlar la posición del actuador lineal y corregir las perturbaciones. Al leer la posición, un sistema de control podrá determinar si se ha alcanzado la posición deseada y accionará los actuadores durante el tiempo necesario para lograr el resultado esperado. Nuestros potenciómetros del PA-14P (ver más abajo) son ejemplos de dispositivos que proporcionan retroalimentación al emitir señales dentro del rango de 0 a 5 VDC.
Conjunto de potenciómetros - Modelos PA-14P (PRT-14P-50)
Aplicaciones de los actuadores con retroalimentación
Los usos de un actuador lineal con retroalimentación abarcan una gran variedad de aplicaciones. Algunos ejemplos incluyen domótica, creación de prototipos y robótica.
Demostración de ventana automatizada
En domótica, la retroalimentación de posición de nuestro PA-14P puede utilizarse para garantizar que el actuador abra y cierre una ventana con precisión hasta la posición deseada por el operador. La retroalimentación de posición también asegura que el actuador no se sobreextienda y agriete las ventanas si la carrera es ligeramente demasiado larga para encajar. Mira el video abajo con la configuración de una ventana automatizada de demostración.
Vehículo de propulsión humana
Uno de nuestros proyectos patrocinados, que utilizó un actuador lineal con retroalimentación por potenciómetro, es el prototipo de Vehículo de Propulsión Humana. Al enviar información de posición a un Arduino Uno, un actuador puede retraerse y extenderse hasta las posiciones óptimas necesarias para cambiar la tensión del resorte y maximizar la eficiencia del prototipo de vehículo de propulsión humana.
Plataforma de seis ejes
En este proyecto se utiliza un actuador lineal de alta velocidad con retroalimentación. El actuador lineal con retroalimentación por potenciómetro permite una mayor exactitud, precisión y repetibilidad que se aprecia en la Plataforma Stewart, como la plataforma de seis ejes. Este proyecto del Departamento de Ingeniería Física de la UBC ofrece una experiencia interesante e interactiva para aprender sobre el control del movimiento lineal, así como la física involucrada en la robótica.
Consulta la construcción completa aquí: Instructables
Conclusión
En resumen, un actuador lineal con retroalimentación permite que las aplicaciones alcancen mayor exactitud, precisión y repetibilidad. La retroalimentación es especialmente útil para aplicaciones que experimentan perturbaciones inesperadas o requieren información de posición para reajustarse en consecuencia.
Si necesita más ayuda o tiene más preguntas sobre actuadores con retroalimentación, puede llamarnos al 1-800-676-6123 o escribirnos a sales@progressiveautomations.com.