सर्वो मोटर्स और ड्राइव

इमदो मोटर

एक सर्वो मोटर एक प्रकार की मोटर है जो स्वचालित नियंत्रण प्रणालियों में नियंत्रण संकेतों के आधार पर सटीक स्थिति, गति और टॉर्क नियंत्रण प्राप्त कर सकती है। सर्विस उच्च परिशुद्धता, प्रदर्शन और स्थिरता प्रदान करते हैं, जिससे उन्हें सटीक गति नियंत्रण की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। सर्वो मोटर्स आमतौर पर एक फीडबैक डिवाइस (जैसे एनकोडर या सेंसर) के माध्यम से वास्तविक - समय की स्थिति और गति प्रतिक्रिया प्रदान करते हैं, मोटर की सटीक स्थिति को बनाए रखने के लिए वास्तविक स्थितियों के आधार पर नियंत्रण संकेतों के समय पर समायोजन को सक्षम करते हैं। सर्वो मोटर्स को आम तौर पर तीन प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है: डीसी सर्वो मोटर्स, एसी सर्वो मोटर्स और स्टेपर सर्वो मोटर्स।

डीसी सर्वो मोटर्स स्वचालित नियंत्रण प्रणालियों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले मोटर की एक प्रकार है। पारंपरिक डीसी मोटर्स की तुलना में, वे एक बंद - लूप नियंत्रण प्रणाली की सुविधा देते हैं, जो वास्तविक - प्रतिक्रिया संकेतों के आधार पर नियंत्रण संकेतों का समय समायोजन सक्षम करता है। डीसी सर्वो मोटर्स उच्च गति और प्रतिक्रिया गति, साथ ही साथ अधिक टॉर्क आउटपुट प्रदान करते हैं। हालांकि, उन्हें अधिक स्थिर बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होती है।

एसी सर्वो मोटर्स में एक स्टेटर वाइंडिंग और एक घूर्णन आर्मेचर होता है। स्टेटर वाइंडिंग आमतौर पर एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है, जबकि घूर्णन आर्मेचर लोड को वहन करता है और घूमता है। इलेक्ट्रिक मोटर्स एक चुंबकीय क्षेत्र में तार के एक कॉइल को घुमाकर काम करते हैं। एसी सर्वो मोटर्स वर्तमान और चुंबकीय क्षेत्र के विभिन्न संयोजनों के माध्यम से कुशल और सटीक गति नियंत्रण प्राप्त करते हैं। एसी सर्वो मोटर्स उच्च गति, उच्च परिशुद्धता और उच्च टोक़ आउटपुट प्रदान करते हैं, जो उन्हें उच्च - प्रदर्शन गति नियंत्रण की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाते हैं, जैसे कि रोबोटिक्स, ऑटोमेशन उपकरण और सीएनसी मशीन टूल्स। हालांकि, डीसी मोटर्स की तुलना में, एसी सर्वो मोटर्स को आमतौर पर अधिक जटिल नियंत्रण प्रणालियों की आवश्यकता होती है और आम तौर पर अधिक महंगे होते हैं।

सर्वो ड्राइव

एक सर्वो ड्राइव एक उपकरण है जिसका उपयोग एक सर्वो मोटर की गति को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है और यह एक सर्वो प्रणाली का एक अपरिहार्य घटक है। यह आमतौर पर सटीक स्थिति, गति और बल नियंत्रण प्राप्त करने के लिए एक सर्वो मोटर के साथ संयोजन में उपयोग किया जाता है। सर्वो ड्राइव आमतौर पर नियंत्रण संकेतों के आधार पर मोटर की गति और स्थिति को ठीक से समायोजित करने के लिए विभिन्न नियंत्रण एल्गोरिदम को एकीकृत करते हैं। वे एनकोडर फीडबैक का समर्थन करते हैं, जो वास्तविक - मोटर की स्थिति और गति की समय की निगरानी को सक्षम करता है, बंद - लूप नियंत्रण और नियंत्रण सटीकता और स्थिरता में सुधार करता है। वे एक मेजबान कंप्यूटर या अन्य उपकरणों के साथ संवाद करने के लिए विभिन्न संचार इंटरफेस से भी लैस हैं, जो दूरस्थ निगरानी और नियंत्रण को सक्षम करते हैं। सर्वो ड्राइव में विभिन्न सुरक्षा सुविधाएँ भी शामिल हैं, जैसे कि ओवरक्रेन्ट, ओवरटेम्परेचर, ओवरवोल्टेज और चरण हानि संरक्षण, यह सुनिश्चित करने के लिए कि मोटर और ड्राइव सुरक्षित सीमाओं के भीतर काम करते हैं। एक सर्वो ड्राइव का प्राथमिक कार्य नियंत्रण संकेतों को प्राप्त करना है और, आंतरिक नियंत्रण एल्गोरिदम का उपयोग करके, उन्हें सर्वो मोटर को नियंत्रित करने के लिए वर्तमान में परिवर्तित करना है, जिससे सटीक स्थिति नियंत्रण प्राप्त होता है।

पावर इलेक्ट्रॉनिक्स प्रौद्योगिकी और आधुनिक नियंत्रण सिद्धांत के तेजी से विकास के साथ, पूरी तरह से डिजिटल सर्वो ड्राइव सिस्टम मुख्यधारा बन गए हैं। सर्वो ड्राइव भी उच्च परिशुद्धता, उच्च प्रदर्शन, एकीकरण, संशोधन, सार्वभौमिकता, नेटवर्किंग और बुद्धिमत्ता की ओर बढ़ रहे हैं।
 

1) उच्च परिशुद्धता और उच्च प्रदर्शन
आमतौर पर, सर्वो ड्राइव अक्सर कंप्यूटिंग गति और प्रसंस्करण शक्ति को बढ़ाने के लिए अपने कोर प्रोसेसर के रूप में उच्च - गति माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करते हैं। एन्कोडर्स की बढ़ती सटीकता के साथ, कम गति पर सर्वो ड्राइव के प्रदर्शन और नियंत्रण सटीकता में सुधार हुआ है, जिससे उन्हें उच्च - सटीक औद्योगिक रोबोटिक्स में विशेष रूप से लोकप्रिय बना दिया गया है। उन्नत नियंत्रण विधियों और रणनीतियों की शुरूआत, जैसे कि उन्नत nonlinear नियंत्रण और पैरामीटर पहचान और स्व - ट्यूनिंग, ने सर्वो ड्राइव के प्रदर्शन को और बढ़ाया है।

2) एकीकरण और मॉड्यूलरिटी

औद्योगिक रोबोटों के लघुकरण और अर्धचालक प्रौद्योगिकी की निरंतर उन्नति के साथ, सर्वो ड्राइव और मोटर्स लघु, एकीकरण और एकीकरण की ओर बढ़ रहे हैं। इस प्रवृत्ति ने इंटीग्रेटेड एआरएम, डीएसपी और एफपीजीए कंट्रोलर के साथ, सर्वो नियंत्रकों की कंप्यूटिंग शक्ति में काफी वृद्धि की है।

मॉड्यूलरिटी में सर्वो ड्राइव को उनके कार्यों के आधार पर मॉड्यूल में विभाजित करना और विशिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए उन्हें संयोजित करना शामिल है। मॉड्यूलरिटी के लिए व्यक्तिगत मॉड्यूल को विकसित करने और डिजाइन करने की आवश्यकता होती है, जिसे बाद में विशिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए जोड़ा जा सकता है, डिजाइन लागत को कम करना। मॉड्यूलरिटी भी सिस्टम लचीलापन बढ़ाती है और सर्वो ड्राइव सिस्टम के रखरखाव की सुविधा प्रदान करती है।

3) सार्वभौमिककरण
सार्वभौमिककरण एक सर्वो ड्राइव के विभिन्न कार्यों को एकीकृत करता है, जिससे उपयोगकर्ता विभिन्न ऑपरेटिंग मोड को नियंत्रित करने की अनुमति देते हैं, जैसे कि बंद - लूप वेक्टर नियंत्रण, मोटर नियंत्रण, और खुला - लूप वेक्टर नियंत्रण, हार्डवेयर कॉन्फ़िगरेशन को बदलने के बिना, विविध कार्य वातावरण में इसके आवेदन को सक्षम करता है।

वर्तमान में, यूनिवर्सल सर्वो ड्राइव अपेक्षाकृत महंगे हैं और अभी भी कुछ अनुप्रयोगों में इष्टतम अनुप्रयोग की कमी है। इसलिए, लागत को कम करने और लघुकरण प्राप्त करने के लिए विशेष सर्वो ड्राइव का डिजाइन आवश्यक है।

4) नेटवर्किंग
औद्योगिक प्रौद्योगिकी की निरंतर उन्नति और औद्योगिक वातावरण पर रखी गई बढ़ती मांगों के साथ, फील्डबस संचार प्रौद्योगिकियों जैसे कि RS485 और कैन, अक्सर खराब वास्तविक - समय संचार और कम संचार गति की विशेषता है, आधुनिक औद्योगिक उत्पादन की मांगों को पूरा करने में असमर्थ हैं। नतीजतन, औद्योगिक ईथरनेट बस प्रौद्योगिकियां, जैसे कि EterCat, सर्वर - संचालित सिस्टम में लागू होने लगी हैं। औद्योगिक ईथरनेट बस प्रौद्योगिकियां वास्तविक - समय नियंत्रण आवश्यकताओं को पूरा कर सकती हैं और औद्योगिक नियंत्रण उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग की जाती हैं।

5) बुद्धि
औद्योगिक रोबोटिक्स के क्षेत्र में, इंटेलिजेंस वर्तमान में सर्वो ड्राइव के विकास में एक प्रमुख प्रवृत्ति है। बुद्धिमान नियंत्रण रणनीतियों के माध्यम से, सर्वो ड्राइव के पास आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस फीचर्स जैसे कि सेल्फ - अनुकूलन और स्व - सीखना है। सर्वो ड्राइव की बुद्धिमत्ता सरल बनाती है और औद्योगिक रोबोट के लिए डिबगिंग समय को काफी कम कर देती है। यह डिबगिंग कर्मियों के लिए तकनीकी आवश्यकताओं को भी कम करता है, जिससे परिचालन लागत कम हो जाती है।

ड्राइवर हार्डवेयर डिजाइन

एक प्रमुख सर्वो ड्राइवर निर्माता के रूप में, टोंगंग के उत्पादों में मुख्य रूप से नियंत्रण चिप्स, ड्राइवर सर्किट, पावर सप्लाई सर्किट, वोल्टेज डिटेक्शन सर्किट, वर्तमान नमूनाकरण सर्किट, संचार इंटरफ़ेस सर्किट और एनकोडर इंटरफ़ेस सर्किट सहित हार्डवेयर घटक शामिल हैं। ये सर्किट सर्वो ड्राइवर के विभिन्न कार्यों को सक्षम करते हैं और स्थिर और विश्वसनीय सिस्टम ऑपरेशन सुनिश्चित करते हैं। इसलिए, सर्वो ड्राइवर हार्डवेयर अनुसंधान में, प्रत्येक सर्किट का विश्लेषण और एकीकरण महत्वपूर्ण है।

1। चिप चयन

हार्डवेयर नियंत्रण सर्किट एक सर्वो ड्राइव में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह मुख्य रूप से एनालॉग सिग्नल का नमूना लेने, मोटर एनकोडर दालों की गिनती करने और एक नियंत्रण एल्गोरिथ्म के माध्यम से इन्वर्टर सर्किट को नियंत्रित करने के लिए पीडब्लूएम तरंगों को आउटपुट करने के लिए जिम्मेदार है, जिससे सर्वो मोटर का सटीक नियंत्रण प्राप्त होता है।

एक सर्वो ड्राइव नियंत्रक के मुख्य घटक के रूप में, नियंत्रण सर्किट कई कार्यों को पूरा करता है:
1) फास्ट रिस्पांस: कंट्रोल सर्किट को तेजी से और सटीक मोटर नियंत्रण प्राप्त करने के लिए सेंसर फीडबैक सिग्नल और कंट्रोल एल्गोरिथ्म निर्देशों का जवाब देने में सक्षम होना चाहिए।
2) उच्च विश्वसनीयता: नियंत्रण सर्किट को स्थिर और विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करने के लिए कठोर डिजाइन और परीक्षण से गुजरना होगा, पूरे सिस्टम की सुरक्षा और स्थिरता की सुरक्षा करना चाहिए।
3) उच्च - स्पीड कम्प्यूटिंग: नियंत्रण एल्गोरिथ्म के कार्यान्वयन के लिए उच्च मात्रा में उच्च - स्पीड डेटा प्रोसेसिंग की आवश्यकता होती है, इसलिए नियंत्रण सर्किट चिप में उच्च - प्रदर्शन प्रसंस्करण क्षमता और कंप्यूटिंग गति होनी चाहिए।
4) उच्च - सटीक नियंत्रण: उच्च - सटीक मोटर नियंत्रण प्राप्त करने के लिए, नियंत्रण सर्किट को उच्च - सटीक डेटा प्रोसेसिंग क्षमताओं की आवश्यकता होती है, जो कि नियंत्रण एल्गोरिथ्म की सटीकता और सटीकता को सुनिश्चित करने के लिए सटीकता और सटीकता सुनिश्चित करने के लिए है, समय में असामान्य स्थितियों का पता लगाएं और संभालें और मोटर और सिस्टम के सामान्य संचालन की रक्षा करें। इसलिए, नियंत्रण सर्किट के चिप चयन के लिए, यह सुनिश्चित करने के लिए उपरोक्त आवश्यकताओं पर पूरी तरह से विचार करना आवश्यक है कि नियंत्रण सर्किट सर्वोच्च रूप से, सटीक और कुशलता से सर्वो मोटर के सटीक नियंत्रण को प्राप्त कर सकता है और पूरे सिस्टम के स्थिर संचालन को सुनिश्चित कर सकता है।

2। आउटपुट ड्राइव सर्किट

सर्वो ड्राइव का आउटपुट ड्राइव सर्किट एक प्रमुख घटक है जो नियंत्रण संकेतों को मोटर गति में परिवर्तित करता है। इसमें तीन - चरण आधा - ब्रिज ड्राइव सर्किट छह n - चैनल MOS ट्रांजिस्टर से बना है। आउटपुट ड्राइव सर्किट में एक वर्तमान फीडबैक सर्किट भी शामिल है, जो आउटपुट करंट को दो रास्तों में विभाजित करता है और उन्हें एक अंतर वर्तमान नमूना सर्किट तक पहुंचाता है। यह सर्किट तब नियंत्रण प्रणाली को वापस खिलाता है, बंद - लूप नियंत्रण को पूरा करता है।

3। विभेदक वर्तमान नमूना सर्किट

डिफरेंशियल करंट सैंपलिंग सर्किट आमतौर पर सर्वो मोटर फेज वर्तमान संकेतों में परिवर्तन को मापने और प्राप्त करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। यह सर्किट सर्वो ड्राइव के नियंत्रण और संरक्षण के लिए महत्वपूर्ण है। डिफरेंशियल करंट सैंपलिंग सर्किट द्वारा मापा गया मोटर चरण वर्तमान सिग्नल मोटर को चलाने के लिए आवश्यक प्राथमिक इनपुट पैरामीटर हैं और सीधे मोटर के लोड और ऑपरेटिंग स्थिति को प्रतिबिंबित करते हैं। सर्वो ड्राइव्स ने सर्वो मोटर गति के सटीक नियंत्रण को प्राप्त करने के लिए बंद - लूप नियंत्रण प्रणाली को नियोजित किया। डिफरेंशियल करंट सैंपलिंग सर्किट फीडबैक सिग्नल प्रदान करता है, जिसका उपयोग वांछित गति विशेषताओं और स्थिति को प्राप्त करने के लिए मोटर के आउटपुट करंट को समायोजित करने के लिए किया जाता है। अंतर वर्तमान नमूना सर्किट आरेख चित्र में दिखाया गया है। निम्नलिखित अंतर वर्तमान नमूनाकरण प्रक्रिया है।

सबसे पहले, वर्तमान सेंसर मोटर के चरण वर्तमान को एक वर्तमान संकेत में परिवर्तित करता है। ये वर्तमान संकेत ऑपरेशन के दौरान मोटर द्वारा उपभोग किए गए वर्तमान का प्रतिनिधित्व करते हैं। अगला, एक अंतर वर्तमान नमूना सर्किट वर्तमान संकेत को दो रास्तों में विभाजित करता है और वर्तमान संकेतों के बीच अंतर प्राप्त करने के लिए दो रास्तों के बीच एक अंतर माप करता है। यह अंतर संकेत तब एक परिचालन एम्पलीफायर द्वारा संसाधित किया जाता है। डिफरेंशियल करंट सैंपलिंग सर्किट में ऑपरेशनल एम्पलीफायर डिफरेंशियल सिग्नल को बढ़ाता है, करंट को वोल्टेज में परिवर्तित करता है, और सिग्नल आयाम और स्थिरता में सुधार करता है। अंत में, संसाधित संकेत प्रतिक्रिया नियंत्रण प्रणाली के इनपुट के रूप में कार्य करता है। सेट मान के साथ प्रतिक्रिया सिग्नल की तुलना करके, नियंत्रण प्रणाली वांछित गति राज्य को प्राप्त करने के लिए मोटर आउटपुट को समायोजित करती है।

4। एनकोडर बिजली आपूर्ति सर्किट

सर्वो मोटर के एनकोडर को एक अलग बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होती है। उचित संचालन और सटीक स्थिति प्रतिक्रिया सुनिश्चित करने के लिए, इसे एक उपयुक्त बिजली आपूर्ति के साथ आपूर्ति की जानी चाहिए। टोंगंग द्वारा चयनित सर्वो मोटर एनकोडर 5V बिजली की आपूर्ति का उपयोग करता है, इसलिए एनकोडर पावर सप्लाई सर्किट को स्थिर और विश्वसनीय संचालन और सटीक स्थिति प्रतिक्रिया संकेतों को सुनिश्चित करने के लिए आने वाली बिजली की आपूर्ति को कम करना होगा।

एनकोडर पावर सप्लाई सर्किट को आंकड़े में दिखाया गया है। बाहरी 24V डीसी बिजली की आपूर्ति से कनेक्ट करने के बाद, इनपुट पावर पहले कई समानांतर कैपेसिटर से गुजरती है। ये कैपेसिटर इनपुट बिजली की आपूर्ति में शोर और तरंग को कम करते हैं और वोल्टेज को स्थिर करते हैं। एक dc - dc step - डाउन रेगुलेटर चिप फिर पहला चरण - नीचे करता है, बिजली की आपूर्ति वोल्टेज को 8V तक कम करता है। परिणामस्वरूप 8V वोल्टेज में दो गंतव्य हैं: सबसे पहले, इसका उपयोग आउटपुट ड्राइवर सर्किट के लिए बिजली की आपूर्ति के रूप में किया जाता है; दूसरा, कई समानांतर कैपेसिटर के माध्यम से वोल्टेज को फ़िल्टर करने और स्थिर करने के बाद, नियामक इनपुट 8V वोल्टेज को +5 v आउटपुट वोल्टेज पर स्थिर करता है। रैखिक नियामक चिप, इनपुट वोल्टेज को निर्दिष्ट आउटपुट वोल्टेज में स्थिर करने के लिए आंतरिक सर्किटरी का उपयोग करता है। यह नियामक एक निश्चित +5 v वोल्टेज को आउटपुट करता है।

5। नेटवर्क इंटरफ़ेस सर्किट

नेटवर्क इंटरफ़ेस सर्किट एक ईथरनेट इंटरफ़ेस सर्किट है जो कंप्यूटर या नेटवर्क उपकरणों को जोड़ता है, जो गुलाम और मास्टर के बीच संचार फ़ंक्शन ले जाता है। दास और मास्टर के बीच संचार के लिए एक बाहरी नेटवर्क केबल की आवश्यकता होती है। हालाँकि, हालांकि दास नियंत्रक में PHY इंटरफ़ेस होता है, लेकिन इसे सीधे नेटवर्क केबल इंटरफ़ेस से कनेक्ट नहीं किया जा सकता है। इसलिए, मास्टर के साथ संवाद करने के लिए नेटवर्क केबल को जोड़ने के लिए एक अतिरिक्त नेटवर्क केबल इंटरफ़ेस की आवश्यकता होती है।

टोंगंग श्रृंखला ईथरनेट पोर्ट आमतौर पर उच्च - आवृत्ति सिग्नल ट्रांसमिशन और प्रसंस्करण के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, जो उच्च प्रदर्शन और स्थिरता की पेशकश करते हैं। चुंबकीय नेटवर्क ट्रांसफार्मर में पोर्ट का निर्मित - डेटा ट्रांसमिशन के दौरान सिग्नल ट्रांसमिशन और स्थिरता को बढ़ाता है, जिससे बाहरी हस्तक्षेप और विद्युत शोर को डिवाइस तक पहुंचने से रोका जाता है। कैपेसिटर और रेसिस्टर्स में निर्मित - भी सिग्नल स्थिरता और हस्तक्षेप प्रतिरोध में सुधार करते हुए संकेतों को फ़िल्टर और अलग करते हैं।

6। एनकोडर इंटरफ़ेस सर्किट

एनकोडर एक सर्वो प्रणाली में एक प्रमुख घटक है, जो स्थिति और गति प्रतिक्रिया प्रदान करता है। एनकोडर पल्स सिग्नल को आउटपुट करता है जो मोटर रोटेशन का प्रतिनिधित्व करता है। एनकोडर इंटरफ़ेस सर्किट इन पल्स सिग्नल की व्याख्या करता है और उन्हें मोटर की वास्तविक स्थिति और गति जैसी जानकारी में परिवर्तित करता है। एनकोडर इंटरफ़ेस सर्किट भी 5V पावर के साथ एनकोडर की आपूर्ति करता है, जिसे एनकोडर पावर सप्लाई सर्किट द्वारा नीचे ले जाया जाता है, जिससे ऑपरेशन के दौरान एक स्थिर बिजली की आपूर्ति सुनिश्चित होती है।

सर्वो मोटर का एनकोडर एक वृद्धिशील एनकोडर है। यह एनकोडर स्थिति में परिवर्तन को इंगित करने के लिए पल्स सिग्नल उत्पन्न करता है। इन पल्स सिग्नल में चरण ए, बी, और जेड। फेज ए और बी का उपयोग स्थिति और दिशा को मापने के लिए किया जाता है, जबकि चरण z का उपयोग आमतौर पर एक संदर्भ बिंदु या शून्य स्थिति की पहचान करने के लिए किया जाता है।

7. USB - से - सीरियल सर्किट

एक USB - से - सीरियल सर्किट एक सर्वो ड्राइव और एक कंप्यूटर के बीच संचार को सक्षम बनाता है। पूरे सर्किट के मुख्य घटक के रूप में, यह यूएसबी इंटरफ़ेस से प्राप्त डेटा को एक सीरियल प्रारूप में परिवर्तित करता है और सीरियल डेटा को सर्वो ड्राइव को भेजता है, और इसके विपरीत। USB - से - सीरियल सर्किट को चित्र में दिखाया गया है।

8। ब्रेक इंटरफ़ेस सर्किट

ब्रेक इंटरफ़ेस सर्किट सर्वो मोटर की ब्रेकिंग एक्शन को नियंत्रित करता है, जिससे यह जल्दी और सटीक रूप से रुकने में सक्षम होता है। ब्रेक इंटरफ़ेस सर्किट ब्रेक कंट्रोल सिग्नल या ब्रेक रिलीज़ सिग्नल प्राप्त करता है और उन्हें सर्वो ड्राइव की ब्रेकिंग एक्शन को सक्रिय या निष्क्रिय करने के लिए उपयुक्त नियंत्रण संकेतों में परिवर्तित करता है। ब्रेक इंटरफ़ेस सर्किट को आकृति में दिखाया गया है। आकृति में परिचालन एम्पलीफायर (ओपी amp) ब्रेक इंटरफ़ेस सर्किट का एक प्रमुख घटक है। जब हस्तक्षेप संकेत ब्रेक सिग्नल में प्रवेश करते हैं, तो एक फिल्टर सर्किट के साथ संयुक्त रूप से ओपी amp, इनपुट सिग्नल को फ़िल्टर करता है, हस्तक्षेप को हटाता है और ब्रेक सिग्नल के वैध हिस्से को बनाए रखता है। ओपी एएमपी सिग्नल प्रवर्धन, तुलना और कंडीशनिंग सहित कई कार्य भी करता है।

9। बिजली की आपूर्ति वोल्टेज का पता लगाना

पावर सप्लाई वोल्टेज डिटेक्शन सर्किट यह सुनिश्चित करने के लिए पावर सप्लाई वोल्टेज स्तर की निगरानी करता है कि यह निर्दिष्ट ऑपरेटिंग रेंज के भीतर स्थिर रहे। वास्तविक समय में बिजली की आपूर्ति वोल्टेज की निगरानी करके, पावर सप्लाई वोल्टेज डिटेक्शन सर्किट सिस्टम सुरक्षा और विश्वसनीयता में सुधार करने में मदद करता है। चित्रा 13 बिजली की आपूर्ति वोल्टेज डिटेक्शन सर्किट को दर्शाता है। वोल्टेज डिवीजन के बाद, 22Q पर वोल्टेज को ADC नमूना पोर्ट के माध्यम से नमूना लिया जाता है। सॉफ्टवेयर तब गणना करता है कि क्या वास्तविक वोल्टेज आवश्यक वोल्टेज से मिलता है। केवल जब वोल्टेज मान सामान्य होता है, तो सर्वो ड्राइव सामान्य रूप से काम कर सकता है।

10। एलईडी सर्किट और स्विच सर्किट

दास की IO इनपुट कार्यक्षमता को सत्यापित करने के लिए एक स्विच सर्किट जोड़ा जाता है, जबकि एक एलईडी सर्किट इसकी IO आउटपुट कार्यक्षमता को सत्यापित करता है। जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, स्विच सर्किट 3.3V वोल्टेज से जुड़ा हुआ है। यांत्रिक कंपन को खत्म करने के लिए सर्किट में एक रोकनेवाला जोड़ा जाता है। आकृति में दिखाए गए एलईडी सर्किट डिजाइन में, एलईडी का एक छोर जीएनडी से जुड़ा हुआ है, और दूसरे छोर को माइक्रोप्रोसेसर पिन से उच्च स्तर का आउटपुट करके रोशन किया जा सकता है। एलईडी 1.2V पर संचालित होता है, और एक चरण - डाउन सर्किट का उपयोग 3.3V वोल्टेज को नीचे ले जाने के लिए किया जाता है। चरण - डाउन सर्किट को चित्र 15 में दिखाया गया है। 3.3V चरण - डाउन सर्किट, जिसे AMS117 वोल्टेज नियामक चिप का उपयोग करके डिज़ाइन किया गया है, एलईडी सर्किट के लिए 1.2V वोल्टेज उत्पन्न करता है।

11। तापमान माप परिपथ

तापमान मूल्य को एक NTC (नकारात्मक तापमान गुणांक) तापमान सेंसर द्वारा नमूना और संसाधित किया जाता है, जो ADC से जुड़ा होता है। एक एनटीसी एक नकारात्मक तापमान गुणांक थर्मिस्टर है जिसका प्रतिरोध तापमान बढ़ने पर कम हो जाता है। चूंकि एनटीसी का प्रतिरोध तापमान के साथ तेजी से बदलता है, इसलिए प्रतिरोध को मापने से तापमान का अनुमान लगाया जा सकता है। जब वर्तमान एनटीसी तापमान सेंसर से गुजरता है, तो यह एक निश्चित मात्रा में गर्मी उत्पन्न करता है। यदि इस गर्मी को समय में विघटित नहीं किया जा सकता है, तो एनटीसी तापमान सेंसर का तापमान बढ़ जाएगा, जिससे इसका प्रतिरोध कम हो जाएगा। इस मामले में, करंट में काफी वृद्धि होगी, जिससे एनटीसी तापमान सेंसर का तापमान आगे बढ़ जाएगा, जिससे एक दुष्चक्र बन सकता है जो अंततः एनटीसी तापमान सेंसर को ओवरहीटिंग कर सकता है, यहां तक ​​कि इसे जलाने या आग पकड़ने का कारण भी बन सकता है।

12। हार्डवेयर कार्यान्वयन

हार्डवेयर कार्यान्वयन में मुख्य रूप से सर्वो ड्राइव शामिल है। फ़िगर में सर्वो ड्राइव का एक आरेख दिखाया गया है।

टोंगंग ने सर्वो ड्राइव हार्डवेयर का एक विस्तृत डिज़ाइन किया और अपना हार्डवेयर कार्यान्वयन पूरा किया। उन्होंने प्रत्येक मॉड्यूल पर - गहराई से शोध किया, जिसमें माइक्रोकंट्रोलर, स्लेव कंट्रोलर, ड्राइव सर्किट, डिफरेंशियल करंट सैंपलिंग सर्किट, एनकोडर इंटरफ़ेस सर्किट और नेटवर्क केबल इंटरफ़ेस सर्किट शामिल हैं। उन्होंने वास्तविक सर्किट बोर्ड का भी प्रदर्शन किया।