Servo motor + sensor de rotação / giro / velocidade / posição – Sensor efeito Hall

 

Como os servo motores de baixo custo tem potenciometros para controle de posição, fica difícil obter um controle preciso para o caso de adaptar o servo motor para giro livre.

 

Uma alternativa é a monitoração do campo magnético gerado no rotor, embora seja sutil, dependendo da posição que o sensor for instalado pode resultar em um “feedback” muito adequado.

 

 

No mercado existem circuitos integrados dedicados a atuar como sensor de rotação, como a imagem abaixo:

 

Outros motores DC, podem ainda já serem obtidos com o sensor acoplado ao eixo:

 

Para obter a velocidade basta medir o tempo entre cada pulso do sensor, ou ainda, fazer uma contagem em um determinado tempo.

Já para a posição, como o sensor seria um tipo de encoder relativo, que não informa a posição real, existe a necessidade de um segundo sensor para monitorar o ponto inicial, ou “home”.

 

Para baixar ainda mais o custo de uma aplicação de teste ou protótipo, poderá encontrar os sensores de efeito hall, em driver’s de computador, como os leitores/gravadores de CD/DVD, e drivers de disquetes. Nestes driver’s são utilizados motores de passo, entretanto, caso ocorra algum travamento do giro do disco ou disquete, a única forma segura de saber é através da monitoração da rotação.

Diversos tipos de sensores serão encontrados, com diferentes tipos de invólucros e formas de ligação, mas a dica para tornar a identificação do circuito mais clara é observar o chip controlador.

 

Em um drive de CD, o LG GCE-8525B tem um motor para o giro do disco, e nele tem 3 sensores de efeito hall, a alimentação dos sensores está conectada em paralelo, e suas saídas, duas para cada sensor está sendo enviada ao controlador que é um M63028:

Desta forma, observando o datasheet do controlador, fica bem mais simples a implementação e uso dos sensores, que embora sejam considerados sucata, são sensores de alta tecnologia e um pouco caros.

Observe ainda que estes sensores do circuito acima são do tipo de 4 terminais, e duas saídas simétricas, assim não podem ser conectados diretamente, mas sim a um amplificador operacional:

 

Mas caso a utilização de um A.O. seja inviável a melhor alternativa é a utilização de sensor de 3 pinos:

Note que todo circuito de comparação, com amplificador operacional e amplificador de potencia (driver) já encontram-se no chip.

 

Existem também encoder’s que podem ser acoplados diretamente no eixo, ou em alguma engrenagem / polia, do tipo óptico, porém existe a necessidade de maior cuidado, pois caso sejam expostos a algum contaminante como graxa, óleo, ou ainda uma luz intensa, a leitura poderá falhar.

Devido a estes problemas, ou requisitos para os encoder’s do tipo óptico, o tipo magnético está sendo o mais utilizado, também devido ao custo do sensor que vem baixando e tornando-se mais viável em aplicações onde cada centavo pode fazer a diferença na acirrada competição do mercado.

 

Como existem diversos modelos de servo motor fica difícil apresentar apenas um modo de instalar o sensor de efeito hall ou “effect hall sensor”, mas como o tipo de motor é do tipo DC, acredito que a dica é válida para todos.

 

Boa sorte!

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