Caracteristicas dos Servos
SERVOS
Quando precisamos de um novo servo para um modelo, pensamos logo no tamanho e no torque, mas existem muitas outras características que também devemos avaliar.
Para facilitar esta tarefa, enumerei as mais importantes, com um resumo de suas descrições.
Infelizmente, nem todas estas caracteristicas são publicadas pelos vendedores.
Uma forma de se obter mais informações é lendo os comentários e avaliações nos sites das lojas ou em forums de RC, lembrando sempre que
estes comentários não são feitos por técnicos especialistas no assunto e que a maioria dos avaliadores são os que tiveram problemas, ou seja, antes de tirarmos conclusões, é sempre bom fazer uma boa filtragem destas informações.
Lista das principais características
1) Centrar - Capacidade de um servo de retornar e se manter na posição central de seu curso, quando os comandos do transmissor também estão na posição central.
2) Precisão - Quão fiel o servo traduz o movimento do stick em rotação do seu eixo.
3) Retenção - É o poder de manter sua posição sob esforço. (Holding Power)
4) Velocidade - Medido em geral pelo tempo minimo em segundos que o servo leva para girar seu eixo 60 graus.
Esta velocidade varia com a tensão de alimentação do servo. Quanto maior a tensão, maior a velocidade.
A velocidade do servo é mais importante para os helicópteros do que para os aviões.
Modelos que usam giroscópio eletrônico, que estão constantemente enviando sinais de correção para os servos, também precisam de servos rápidos para garantir sua eficiência.
5) Torque - Esta é uma das características mais importantes na escolha de um servo.
Medida em gm/cm or oz/in, nos indica que, um torque de x gm/cm é a capacidade do servo de exercer uma força equivalente a um peso de x gramas na ponta de um braço de servo de 1 cm, ou de 2x gm num braço de servo à 0,5cm do seu eixo, ou ainda x/2 gm à 2 cm.
Atenção: Veja que isto significa que quando colocamos o "pushrod" mais afastado do eixo para obtermos um curso maior de movimento, o servo fica com menos força.
O torque também varia, assim como a velocidade, com a tensão de alimentação do servo. Quanto maior a tensão, maior a torque do servo.
6) Engrenagens - Em geral são de nylon, metálicas, Karbonite e titânio.
Nylon:
São as engrenagens mais leves e as que dão maior precisão nos movimentos.
Seu ponto fraco é que quebram com facilidade em situações de impacto ou forte esforço abrupto.
Em modelos à combustão, a vibração prolongada também pode causar danos as engrenagens de nylon.
Metálicas:
No site da Hitec diz que apesar de serem mais resistentes que as engrenagens de nylon, e por tanto menos suscetível a quebrarem numa queda, as engrenagens de metal sofrem um desgaste mais rápido, causando assim prejuízos na precisão e na centralização dos servos.
Algumas caixas de engrenagens de metal podem conter algumas engrenagens de nylon, ou seja, nem todas as engrenagens são metálicas e portanto, parte da fraqueza do nylon continuará presente.
Karbonite:
Relativamente novo como engrenagens de servos, Karbonite é um material plástico composto reforçado.
É quase 5 vezes mais forte/resistente que as engrenagens de nylon e ainda tem um desgaste menor que as de metal.
Titânio:
As engrenagens mais resistentes e duráveis são as de titânio.
São mais leves que as metálicas permitindo assim maiores torques e velocidades.
Entretanto ainda são raras e caras.
7) Rolamentos - A maioria dos servos Standard possuem apenas buchas como suporte para seus eixos.
Servos de mais qualidade possuem um ou dois rolamentos em seu eixo principal.
Rolamentos diminuem o esforço para girar o eixo e consequentemente ganha-se em torque, velocidade e consumo de energia.
8) Motor - O motor mais comum é o de núcleo de ferrite com 3 polos.
Servos mais velozes usam motores com 5 polos ou motores sem núcleo (core-less) que são mais leves, mais rápidos e possuem mais torque.
9) Analógico & Digital - Os sevos analógicos são mais comuns, mais baratos, recebem informações de controle apenas 50 vezes por segundo e por isso não tem respostas muito rápidas as mudanças de comando.
Os digitais, em termos mecânicos são idênticos aos analógicos, se diferenciando apenas em como o sinal é processado.
Eles usam um microprocessador para processar o sinal que vem do receptor e controlar o motor do servo de uma forma muito mais efetiva.
Os servos digitais, por um processo de interpolação do sinal de controle, conseguem controlar os servos de 200 a 300 vezes por segundo, podendo assim fazer correções muito mais rápidas que as dos servos analógicos.
Por terem o sinal de controle ativo por muito mais tempo, os servos digitais são mais precisos, tem mais torque, são mais velozes e ainda importante, tem muito maior poder de retenção.
Para terem as vantagens acima descritas, os servos digitais tem que atuar no controle do motor, muito mais vezes por segundo que os servos analógicos, o resultado disso é que o consumo de energia é bem maior que o de um servo analógico.
Num modelo com vários servos digitais, é importante levar em consideração este maior consumo no cálculo do tempo de uso da bateria.
As desvantagens são: consomem mais energia e são mais caros devido a uma eletrônica mais sofisticada.
Fique claro ainda que os servos digitais são 100% compatíveis com os receptores para servos analógicos
10) Movimentos - São 2 tipos de movimentos: Rotativo e Linear. Sendo o rotativo o mais comum e usado.
A limitação do angulo de rotação(rotativo) ou comprimento do deslocamento(linear) é dada pela largura do pulso que o receptor envia e pelo mecanismo usado pelo servo.
Este angulo nos rotativos, em geral, é de 90 graus, mas em muitos servos este angulo pode ser estendido se pudermos aumentar a variação do pulso de controle.
Alguns transmissores fazem isso quando ajustam o fim de curso(EPA) maior que 100%.
Existe ainda uma limitação física do angulo máximo de rotação que é dada pelo curso total do potenciômetro.
Atenção: Nunca fazer o pulso mínimo muito próximo de zero pois muitos servos entram em failsafe quando não recebem pulsos, e pulsos muito finos podem ser interpretados como flata de pulsos.
11) Tamanho e peso - São importantes considerações, principalmente em modelos pequenos. Lembrar que servos pequenos, normalmente tem menos torque.
12) Alimentação e consumo - Este é um item muito importante. Displicência neste item já foi a causa de inúmeros acidentes.
Atenção: Como quem alimenta o servo é o receptor, este também precisa aceitar uma tensão maior ou igual a do servo.
Por motivos históricos do tipo de baterias usadas nos receptores, os servos normalmente aceitam como tensão de trabalho, tensões de 4.8v a 6v.
Com a popularização das baterias Lipo, começam a aparecer servos que vão até os 8,4v o que permite o uso das Lipos sem a necessidade de um circuito abaixador de tensão tipo BEC ou outros conversores.
Como já foi dito acima, neste caso o receptor também precisa aceitar uma tensão maior ou igual a 8,4v.
Tensões acima da especificada para o servo ou receptor, podem levar a queima dos mesmos.
Principalmente para os aeromodelos, deve-se ter uma boa idéia do consumo para se saber qual é o tempo seguro de voo antes que a bateria se descarregue.
13) Jitter - Quando, por alguma razão o servo não consegue ficar parado estável numa posição, ele fica tentando se corrigir o tempo todo, causando uma vibração que é chamada de jitter.
Atenção que esta vibração/jitter, nos servos analógicos, pode levar a queima do servo.
O jitter pode ter causas externas ou internas.
Como causas internas, destacam-se folga nas engrenagens e potenciômetro gasto, sujo ou estragado.
Como causas externas, e portanto passíveis de serem corrigidas, temos:
a) Cabos de extensão longos - Cabos longos podem funcionar como antenas e captar sinais de rádio frequência que irão perturbar o sinal do servo.
Quando não for possível evitar cabos longos, podemos torcer o cabo como forma de atenuar estas interferências.
Outra solução é passar o cabo por núcleos de ferrite (ferrite beads) que irão filtrar as interferências de RF.
b) Cabos longos e finos - Para cabos de extensão longos, deve-se usar no mínimo AWG 24, de preferência usar AWG 26 quando possível.
c) Conectores mal feitos ou com mal contato - Verifique sempre a qualidade dos conectores.
Ainda há uma outra alternativa de se corrigir ou amenizar o jitter que é usar um pequeno capacitor entre o sinal do servo e a terra.
Este capacitor normalmente varia de 150pF a 0.001uF e deve ser colocado o mais próximo possível do servo. Se possível, dentro do servo.
14) Dead Band - É o quanto um servo pode sair de sua posição estável sem que haja uma reação para retorná-lo a sua posição original.
Como a posição do servo é dada pela largura de um pulso, a medida do Dead Band é portanto dada em micro segundos (us) correspondente a este deslocamento da posição do servo.
Se a Dead Band for muito pequena, próxima de zero, o servo passará a ter uma espécie de micro jitter, pois o servo tentará se corrigir o tempo todo.
É o que acontece com os servos digitais quando ouvimos um zumbido.
Caso seja muito grande, o servo terá uma folga na sua posição.
O Dead Band está na faixa de 1 a 5 us para os servos digitais e de 2 a 9 us para os analógicos.
15) Confiabilidade e Custo - Existe uma enorme variedade de marcas, modelos, fabricantes e lojas oferecendo servos com preços muito variados.
É ainda interessante notar que, com a massificação de hoje, é possível comprar servos de boa qualidade a preços muito baixos.
Entretanto, vale sempre a pena ler os comentários e avaliações que os compradores fazem nos sites das lojas, antes de comprar o seu.
