Obwohl ich mit Servos wenig zu tun hab, gebe ich mal meinen Senf dazu da ich schon so manche elektronische Schaltung debugged habe.
Das A und O zum funktionieren einer Elektronik ist die Versorgung. Wenn die nicht steht, und damit meine ich nicht ein "wenig" Brumm oder Ripple, sondern daß sie immer innerhalb des für die Elektronik spezifierten Bereich ist, braucht man sich den Rest garnicht erst ansehen.
Ohne jetzt die Schaltung zu kennen, wobei die Innenschaltung eines Servos selten bekannt ist, halte ich Spannungseinbrüche von mehr als 5% für bedenklich. Wenn sie sehr kurz sind, sind sie noch problematischer, da man sie mit typischen Messmitteln schlecht erfasst und sie in Wirklichkeit eher größer sind. Analoge Schaltungen sind da toleranter, digitale fangen sich einen extra Clocksignal ein und µCs spielen verrückt oder gehen über Los.
Leider ist das "Konzept Servo" von Beginn an vermurkst. Sowohl die Leistung, der Motor, als auch die Elektronik werden aus der selben Quelle versorgt. Als dieses Konzept entstand, war das aber verständlich. Die Servos haben ein paar Ruder und das Gas vom Verbrenner gedreht, und das war zusammen mit dem Empfänger die ganze Elektronik in einem Modell. Die gemeinsame Versorgung hat sich aber bis heute erhalten, obwohl die Servos nicht mehr ein Seitenruder drehen sondern das Modell bewegen. Man muß also damit leben, oder wie bei Dynamixel die Versorgung des Motors von der Ansteuerung trennen (was einen nur noch begrenzt kompatibel zu bestehenden Systemen macht).
Kurz und gut, am Servoanschlußstecker muß die Spannung immer im für die Servos angegebenen Bereich sein. Und damit die Steuersignale ein definiertes Potential haben, muß insbesondere GND stabil sein. Vom Controller bis zum Servo sollten da nicht mehr als wenige zehntel Volt zu messen sein (dynamisch mit dem Scope).
Und etwas zu den Steuersignalen. Wenn diese gestört sind, helfen Ferrite genausogut wie Handauflegen. Sie verhindern das Aussenden von HF (zweistellige MHz) und haben auf Servosignale (zweistellige Hz) keinen Einfluß. Wenn also Funk oder Radio gestört wird, können sie helfen.
Längswiderstände sind ebenso kontraproduktiv. Sie verkleinern das Signal und vermindern daher den Störabstand. Wenn das Servo Signale mit TTL Pegeln akzeptiert (und so haben die Servos angefangen), ist der Störabstand bei Low besonders kritisch. Ein gültiges Low am Eingang ist da kleiner als 0,8V. Verliere ich da am Längswiderstand einige Zehntel Volt, habe ich meinen Störabstand schon fast verbraucht.
Übersprechen zwischen Servoversorgung und Steuerleitung ist ein anderes Ding. Da der Hersteller seine Teile getestet hat, sollte das funktionieren. Verlängere ich das Kabel, könnte es zum Problem werden. Es lässt sich aber leicht Messen und durch Austausch des Kabels ebenso leicht vermeiden.
Die 20ms des Servosignals sind gar kein Problem. Interessant ist nur die Pulslänge. Der Unterschied zwischen Analog und Digitalservo lieg darin, daß das analoge Servo den Motor nur ansteuert, wenn ein Puls kommt. Kommt er zu selten verliert es die Position, kommt er zu häufig, können sich die eingesetzten Monoflops nicht richtig entladen. Viele Fernsteuerungen liefern keine konstanten 20ms, sondern, wenn alle Kanäle auf Vollausschlag sind, ein längeres, sonst ein kürzeres Signal. Für ein analoges Servo beginnt bei jedem Puls ein neuer Zyklus, von 20ms weiß das nichts.
Ein Digitalservo misst nur die Pulslänge. Die Steuerung des Motors ist davon unabhängig. Und was es tut, wenn das Signal mal (viel) später kommt, hängt vom Modell ab. Bessere Modelle haben an der Stelle eine Fail Safe Automatik. Sie können auch den Einstellwert statt als Pulsbreite, via UART, RS485 oder I²C bekommen (Dynamixel).
Das wichtigste ist, Messen! Und zwar dynamisch, mit einem Scope. Da die Servosignale langsam sind, so 50Hz, und sich ständig wiederholen, kann man auch ohne Tricks selbst mit einem einfachen, analogen Scope etwas erreichen.
Unabhängig davon, die Stromsersorgung ist das A und O. Von der Versorgung bis zu Servoverteiler fließen kräftige Ströme (z.B.): 18 Servos a' 2A ==> 36 A, 0,1 Ohm Kabel und Übergangswiderstand ==> 3,6V. Soetwas kann man auch nicht mit µF kitten, nur mit massivem Kupfer. Da helfen die Car HiFi Leute, überall gibts 2,5² oder 4² Kabel für kleines Geld.
Viel Erfolg
Klebwax
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