Attuatori lineari elettrici con feedback posizionale L'elettronica è in grado di compiere movimenti impressionanti in diverse applicazioni. Ma cos'è esattamente un attuatore lineare con feedback e quali sono alcuni esempi di applicazioni in cui è stato sfruttato appieno il suo potenziale? In questo articolo, analizzeremo nel dettaglio gli attuatori con feedback ed esamineremo alcune applicazioni di esempio, come una finestra automatizzata, un veicolo a propulsione umana e una piattaforma a sei assi.
Che cosa sono gli attuatori a feedback?
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.
Un attuatore lineare con feedback potenziometrico viene utilizzato per leggere la posizione di un attuatore (sistema) durante il suo ciclo. Il controller può essere un Arduino, ad esempio. I nostri modelli includono il PA-04-HS che utilizza il feedback dell'effetto Hall e il PA-14P E PA-17-POT che utilizzano potenziometri che richiedono una tensione di ingresso di 5 Vcc. I modelli con potenziometro emettono un segnale di tensione che aumenta quando l'attuatore si estende e diminuisce quando si ritrae. Un attuatore lineare con feedback può anche essere chiamato attuatore ad effetto Hall, attuatore a potenziometro o attuatore lineare con feedback a potenziometro.
Motivi del feedback
Molte applicazioni possono richiedere un sistema a circuito chiuso per correggere disturbi imprevisti durante il controllo autonomo degli attuatori. Come accennato in precedenza, per realizzare un sistema a circuito chiuso è necessario un dispositivo in grado di trasmettere informazioni sulla posizione. In questo caso, il feedback consente di fornire informazioni al sistema di controllo e di garantire una maggiore ripetibilità.
Ad esempio, azionare un attuatore tramite timer per raggiungere le posizioni desiderate in modo preciso e accurato è possibile solo se non vi sono disturbi che possano variare la distanza percorsa dall'attuatore nel tempo. In alcuni casi, una batteria portatile da 12 Vcc potrebbe fornire una tensione leggermente inferiore rispetto a quella iniziale, riducendo la velocità dell'attuatore, mentre il timer non si adatta a questa variazione. Anche improvvisi cambiamenti di carico e di resistenza al vento possono causare variazioni nella velocità di movimento dell'attuatore, che i timer preprogrammati non sono in grado di compensare.
Il feedback è necessario per trasmettere il segnale di un attuatore al fine di controllarne la posizione lineare e correggere eventuali disturbi. Leggendo la posizione, un sistema di controllo sarà in grado di determinare se è stata raggiunta la posizione desiderata e di azionare gli attuatori per il tempo necessario a raggiungere il risultato desiderato. I potenziometri presenti nel PA-14P (vedi sotto) sono esempi di dispositivi che forniscono feedback emettendo segnali con un intervallo da 0 a 5 Vcc.
Set di potenziometri - Modelli PA-14P (PRT-14P-50)
Applicazioni per attuatori di feedback
Gli attuatori lineari con feedback trovano impiego in una varietà di applicazioni diverse. Alcuni esempi includono la domotica, la prototipazione e la robotica.
Demo di finestra di Roboted
Nell'ambito dell'automazione domestica, il feedback posizionale del nostro PA-14P può essere utilizzato per garantire che l'attuatore apra e chiuda la finestra con precisione, allineandosi alla posizione desiderata dall'operatore. Il feedback posizionale impedisce inoltre che l'attuatore si estenda eccessivamente, rischiando di rompere i vetri, qualora la corsa fosse leggermente eccessiva. Guarda il video qui sotto per una dimostrazione di installazione di finestre automatizzate.
Veicolo a propulsione umana
Uno dei nostri progetti sponsorizzati, che ha utilizzato un attuatore lineare con feedback del potenziometro, è il prototipo di veicolo a propulsione umana. Inviando informazioni sulla posizione a un Arduino UnoUn attuatore è in grado di ritrarsi ed estendersi nelle posizioni ottimali richieste per variare la tensione della molla e massimizzare l'efficienza del prototipo di veicolo a propulsione umana.
Piattaforma a sei assi
In questo progetto viene utilizzato un attuatore lineare ad alta velocità con feedback. L'attuatore lineare con feedback potenziometrico consente di ottenere maggiore accuratezza, precisione e ripetibilità, caratteristiche presenti nella piattaforma Stewart, come ad esempio la piattaforma a sei assi. Questo progetto del dipartimento di Ingegneria Fisica dell'UBC offre un'esperienza interessante e interattiva per apprendere il controllo del movimento lineare e i principi fisici alla base della robotica.
Guarda la versione completa qui: Instructables
Conclusione
In sintesi, un attuatore lineare con feedback consente alle applicazioni di raggiungere maggiore accuratezza, precisione e ripetibilità. Il feedback è particolarmente utile per le applicazioni che subiscono disturbi imprevisti o che necessitano di informazioni sulla posizione per autoregolarsi di conseguenza.
Se hai bisogno di ulteriore assistenza o hai altre domande sugli attuatori di feedback, puoi chiamarci al numero 1-800-676-6123 o inviarci un'e-mail all'indirizzo sales@progressiveautomations.com.