Manuelle Ansteuerung von Servos

[HolgerH]

Verschiedene Artikel benötigen zum Antrieb eine Servo oder haben schon einen Servo dabei.
Die Faller-Segmentdrehscheibe z.B., die sich schön für TT umrüsten läßt, hat einen solchen beiliegen.
Doch wie ansteuern, wenn man zwar digital fährt, aber Weichen und Signale analog bedienen möchte, bzw. wenn man überhaupt nur analog unterwegs ist?
Faller bietet dafür einen Steuerbaustein an mit sehr begrenzten Möglichkeiten: 2 Positionen bei analoger Bedienung mittels Tasten, 4 Positionen bei digitaler Bedienung. Und das recht umständlich.
Ich habe zufällig bei Youtube ein Video entdeckt, wo jemand einen Servotester im manuellen Modus dafür vorstellt. Es gibt solche Teile in unterschiedlicher Preislage (meist gar nicht teuer). Auch welche mit digitaler Anzeige (Impulsdauer in Millisekunden) sind dabei. Bei jeder Position gibt es dann einen eigenen Wert. Also kann man sich diese Werte für die einzelnen Gleisabgänge merken oder aufschreiben und dann quasi "blind" anfahren. (Auch für diese Tester mit Digitalanzeige gibt es Videos, auch wenn es dort z.T. eigentlich um die Servos geht.)
Ich denke, für diese Art der Servobedienung gibt es auch noch andere Einsatzmöglichkeiten. Und auch der Analogbahner muß nicht auf den Einsatz von Servos verzichten.

https://www.youtube.com/watch?v=vTBw8-ITYkg

Die Erklärung des Delay-Moduls ist aber nicht so korrekt. Doch egal!

 

[TTMANN]

Hallo
Schau mal bei Tams da giebt es ein Modul da kanste Servos Analog über Trafo mit Taster ansteuern.

 

[HolgerH]

Besten Dank für den Tipp!
Prima ist dort die Programmierbarkeit der Endstellung, damit man nichts "zerwürgt".
Und eben auch die Bedienbarkeit einfach über Taster (auf der Anlage in der Nähe der Segmentdrehscheibe).

Ich habe mir ein Teil mit Anzeige bestellt. Kommt am Dienstag. Befindet sich in einem kleinen Kunststoffkästchen und hat die Kontakte für die Stecker der Stromversorgung und des Servos auf einer Seite. Einstellung über Drehpoti. Leider keine programmierbare Endstellung. Ich gehe aber davon aus, daß Faller die Dimension der Grube dem Ausschlag des beigelegten Servos angepaßt hat. Einen kleinen Vorteil meiner Auswahl sehe ich in der Digitalanzeige. Man muß nicht immer auf den Gleisanschluß schauen, sondern stellt den ermittelten Wert ein. Über die Stellgeschwindigkeit kann ich so noch nichts sagen. Läßt sich aber notfalls mit einem Delay-Modul ausbremsen.
Kostenpunkt "meines" Testers ca. 7 Euro.

Das von Dir vorgeschlagene Teil wäre ja noch eine sehr gute Alternative, falls meine Lösung ein Reinfall wird.

 

[WolfgangTT]

Hallo,
Servotester gibt es für ca. 1 EURO, wenn man längere Lieferzeiten akzeptiert, auch
Microservos.
Ich habe das Poti der Servotester durch Kippschalter bzw. Drehschalter, je nach Anzahl der Servostellungen,
und Einstellregler ersetzt. So kann man jeder Schalterstellung eine eindeutige Servoposition
zuordnen.
Ich habe die Erfahrung gemacht, das die Servos beim Zuschalten der Spannung erst mal
zucken, deswegen schalte ich zuerst Masse und Steuerimpulse an den Servo und dann
leicht verzögert die positive Betriebsspannung, zucken tritt kaum noch auf.
Man kann Servos auch schlachten, also Positionerpoti, Elektronik und mechanische
270 Grad- Begrenzung raus. Dann Sind sie als langsamlaufende Getriebemotoren
verwendbar, bei mir z.B. für die Wassermühle. Usw.


Viele Grüße Wolfgang

 

[HolgerH]

Hallo WolfgangTT,
von den ganz billigen Testern weiß ich, doch ich habe auch deren "Grobheit" gesehen. Der von mir bestellte Tester kann die Servos wohl auch unterschiedliche fein ansteuern. Und: ich bin nicht der Elektronikbastler. Ich brauche fertige, funktionierende Lösungen!
Danke aber für Deine Hinweise! Sonst wäre für mich noch der Tipp von TTMANN nutzbar. Erst einmal meins ausprobieren.

 

[WolfgangTT]

Hallo Holger,
alles klar, verstehe Deine Beweggründe.
Ohne zusätzlichen Elektronikaufwand ist Deine Variante optimal,
du nutzt zur Positionierung die Impulsdaueranzeige, dazu noch
Striche am Poti zur schnelleren Voreinstellung.
Viel Erfolg Wolfgang

 

[HolgerH]

Ich weiß, daß das nichts mit dem Thema zu tun hat. Doch ich möchte in meinem selbst eröffneten Thread ausprobieren, wie schmale Bilder hochgeladen werden. Ob sie nun wieder auf die Seite gekippt werden?
Es scheint richtig zu klappen! Ein riesiger Fortschritt!

 

[BR-92]

Hier mein Vorschlag, ist aber mehr für die Elektroniker gedacht.Ich habe eine Servosteuerung nach einer Anleitung auf einer schweizer Internetseite gebaut und habe die Schaltung für das Poti so gemacht, dass man einen Servo mittels Umschalter bzw. bistabilen Relais in die einstellbaren Endlagen umstellen kann.


Das Poti hatte hier ein Wert von 50 K Ohm, es wurde gegen zwei in Reihe geschaltete 25 K Ohm Einstellpotis ersetzt. Die Schleiferanschlüsse kommen an die Umschaltkontakte und der Gemeinsame vom Relais bzw. Umschalter gehen an den Schleiferanschluss der Servosteuerung. So kann man die Servostellung jeweils getrennt von links bzw. rechts bis zur Mitte des Stellweges einstellen. Eine Weichenlaterne um 90° stellen, einen Wasserkran in die richtige Stellung drehen.
Einsetzbar analog und digital.

Für eine Segmentdrehscheibe mit einem kräftigen Servo könnte man dann mehrere Potis nehmen und über einen Stufenschalter umschalten.

 

[WolfgangTT]

Hallo,
nun, ich kenne die Innenschaltung dieses Servotesters nicht.
Aber ich würde rein gefühlsmäßig die Umschaltung so gestallten,
dass im Umschaltmoment der Schleifereingang der Schaltung nicht
kurzzeitig beim Umschalten in der Luft hängt.
Habe das bei meiner einfachen Schaltung so realisiert, dort ist aber
der Regler als einstellbarer Widerstand geschaltet, nicht als Potentiometer.
Leider bin ich noch nicht dahintergestiegen, wie man hier am Board
Bilder einfügt.
Viele Grüße Wolfgang

 

[BR-92]

Wolfgang TT

Mit Einstellpoti hatte ich Bauteile im Fordergrund gemeint. Die Servosteuerung arbeitet mit 2 NE 555 ICs, einer erzeugt die Taktfrequenz, der andere das Servosignal.



Die Takterzeugung befindet sich auf einer anderen Leiterplatte.

Die Umschaltung mit Relais ist schnell genug, der Umschalter müsste eine schnelle Sprungcharakteristik haben.

Mit dem Bilderhochladen kam ich erst auch nicht klar, ist eben Alles neu. Auf "Datei hochladen" klicken, dann öffnet sich ein Fenster mit Deiner Bilddatei, Bild auswählen "öffnen", unter "Anhänge" erscheint das ausgewähte Bild, dann auf "Miniaturansicht" oder "Vollbild" klicken.

 

[Per]

Aber ich würde rein gefühlsmäßig die Umschaltung so gestallten, dass im Umschaltmoment der Schleifereingang der Schaltung nicht kurzzeitig beim Umschalten in der Luft hängt.

Sollte mit einem "einfachen" Kondensator gg. Masse machbar sein. Je nach Größe hat man dann sogar etwas Einfluss auf die Stellgeschwindigkeit.

 

[WolfgangTT]

Zitat: „Sollte mit einem "einfachen" Kondensator gg. Masse machbar sein.
Je nach Größe hat man dann sogar etwas Einfluss auf die Stellgeschwindigkeit.“
Dazu müsste man die verwendete Schaltung kennen.
Einfacher geht es, wenn ich zu einem vorhandenen Widerstand einen
weiteren mit einem Kontakt parallel schalte, dann hängt während des
Schaltvorgangs nichts in der Luft.
Viele Grüße Wolfgang

 

[BR-92]

Das mit einem Kondensator wird nicht funktionieren. Das Poti des Testers und das Poti auf der Servoachse bilden eine Messbrücke, zwischen den Schleifern fließt ein Ausgleichstrom, der von der Servoelektronik ausgewertet wird. Je nach dem in welche Richtung dieser Ausgleichsstrom fließt wird der Motor in die Richtung gestellt, dass dieser Ausgleichsstrom gleich Null wird. In dieser Stellung fließt kein Ausgleichsstrom, also kann sich eine kurze Unterbrechung nicht auswirken. Beim Entladen des Kondensators gegen Masse würde der Servo einen Ruck in Richtung Nullstellung machen(Masseanschluss des Potis). der Kondensator würde das Regelverhalten stören.
Die Taktfrequenz bestimmt die Geschwindigkeit, die Pulsbreite des Servosignals den Drehwinkel.

 

[WolfgangTT]

Das mit der Brücke ist falsch, der Soll- Istwertvergleich erfolgt über die Impulsdauer.
Ich habe ja zwischen Ansteuerbaugruppe (z.B. Servotester) und Servo nur drei Leitungen:
Masse (0V), positive Versorgungsspannung (meist +5V) und die Leitung für die Ansteuerimpulse.
CONRAD hat z.B. einen Servotester im Angebot, da kann man sich den Schaltplan herunterlden,
zum Verstehen der Arbeitsweise.

Viele Grüße Wolfgang

 

[BR-92]

Das habe ich mittlerweile auch schon nach längerem überlegen feststellen müssen , das funktioniert nur so bei einer analogen Servosteuerung mittels Operationsverstärker.
Jedenfalls werden die Werte beider Potis, die die Impulslänge bestimmen, verglichen und bei positiver oder negativer Differenz wird diese über die interne Servoelektronik mit einer Motorstellbewgung auf Nullwert ausgeglichen.

Meine Testschaltung mit dem bipolaren Relais funktioniert ohne Probleme.

 

[WolfgangTT]

Ja, BR-92, wenn es funktioniert mit dem Relais, dann ist ja alles ok.
Dein Relais schaltet sehr schnell, so dass es nicht zu dem von mir
befürchteten Zucken des Servos beim Umschalten kommt.
Viel Erfolg! Wolfgang

 

[HolgerH]

So, der Servotester mit Digiitalanzeige für ca. 7 € ist da! Er funktioniert im Prinzip auch so wie er soll.
Aaaaber:
1.) Das Poti scheint recht ungenau zu sein oder Kontaktprobleme zu haben.
2.) Bei langsamer Bewegung der Bühne ist der Bewegungsablauf sehr ruckelig! An der Bühne liegt es nicht; die läuft sehr leicht und dreht sich sehr leicht. Es liegt wohl an der Anssteuerung (oder an Fallers Servo?).
Was will man aber auch bei einem so billigen elektronischen Baustein erwarten.
Und ich muß feststellen: Eine Endlagenprogrammierung wäre schon nicht schlecht. Gerade, weil das Poti etwas unempfindlich ist.

Fazit: Dieser Servotester tut zwar, was er soll, ist aber nicht das Gelbe vom Ei. Ich werde dem Tipp von TTMANN folgen und mir den Baustein von Tams gönnen.

 

[BR-92]

In der Schaltung von Conrad mit dem Vierfachgatter wird das Poti zwischen Plus und einem Gattereingang geschalten, in der von mir verwendeten Schaltung wird das Poti zwischen Plus und Masse(-) geschalten, vielleicht wirkt sich das beim Umschalten bei kurzer Unterbrechung günstiger aus.

Hier ein Link zum Schaltplan:

http://www.electronicsplanet.ch/Schaltun/Servopos/servopos.htm

Ich habe von der Schaltung nur IC 1 und IC 2 verwendet, Pin 3 vom IC 2 ist das Servosignal. IC 3+4, sowie die Gatter entfallen.

Auf dieser Seite sind noch andere Servoschaltungen.

 

[coppy]

Ich habe mir bei Pollin einen Servotesterbausatz gekauft, der kostet weniger als 5,- € Allerding kommt noch Porto dazu

 

[Per]

1.) Das Poti scheint recht ungenau zu sein oder Kontaktprobleme zu haben.

Ein neues, ordentlichen Poti oder ein Umschalter mit Einstellwiderständen kann dem entgegenwirken.

2.) Bei langsamer Bewegung der Bühne ist der Bewegungsablauf sehr ruckelig! An der Bühne liegt es nicht; die läuft sehr leicht und dreht sich sehr leicht.

Das ist leider normal, weil ein Servo nur eine feste "Eigengeschwindigkeit" hat. Langsamere Bewegungen werden durch Bewegung-Pause-Bewegung-Pause-Bewegung... nachgebildet. Je nach Sensibilität der Servoelektronik, aber auch vom mechanischen Aufbau auch der (in dem Fall) Drehscheibe (Masse, Steifheit der Verbindung...) ab.

 

[HolgerH]

@Per:
Mit "langsam" meine ich nicht nur "ganz langsam". Auch schneller läuft das Ganze ruckelnd.

Danke für die Hinweise! Notfalls muß also auch noch ein neuer Servo her. :-( Oder sollte ich doch alles durch Motor und Getriebe ersetzen?
Ich werde nach dem nächsten Testlauf weitersehen.

 

[BR-92]

Die Modellbauservos stammen eigendlich aus dem Flug- Schiffs- und Automodellbau und sind dazu gedacht um schnelle Lenk- und Steuerbewegungen zu übertragen. An eine langsame Drehbewegung für den Einsatz bei der Modelleisenbahn haben die Konstrukteure und Hersteller dabei wohl nicht gedacht.

Mit einem Servotester sollen ja nur die Funktion eines Servos vor seinem Einsatz überprüft werden.

Die Modellbahner haben die Servos als vielseitig einsetzbare Stellantriebe für sich entdeckt.

Für langsame Bewegungen müsste es dann spezielle Servos geben.

 

[HolgerH]

Faller hatte der Segmentdrehscheibe einen Servo beigelegt. Ich hoffe doch 'mal, daß die sich dabei etwas gedacht haben.
Auf den Servotester (Tester = zum Testen da, ist klar ) bin ich über das oben verlinkte Video gekommen, da der Baustein von Faller nicht kann, was er soll: mehr als 2 Positionen bei analogem Betrieb anfahren.
Deshalb Tams-Baustein abwarten, ggf. noch nach einem anderen Servo suchen. - Sonst ist der Umbau auf Getriebemotor fällig.

 

[WolfgangTT]

Hallo Holger,
ein Servotester (sicher unabhängig von der Preislage) funktioniert auch nicht schlechter
oder anders zur Servoansteuerung wie eine andere Ansteuerelektronik.
Vorrausgesetzt das Poti spinnt nicht, wie Du schriebst.
Drehst Du das Poti schnell auf einen anderen Wert, folgt der Servo schnell und beim
Erreichen des Wertes bleibt er ruckfrei stehen. Verstellst Du das Poti langsam, bewegt
sich der Servo entsprechend langsam zur neuen Position hin.
Bei Deiner Beschreibung des Verhaltens würde ich auf einen Fehler in der
Antriebsmechanik der Drehscheibe tippen oder der Servo spinnt.
Probiere doch mal den Servo barfuß am Servotester aus.
Viele Grüße Wolfgang

 

[Per]

Für langsame Bewegungen müsste es dann spezielle Servos geben.

Tren_en_TT hatte da mal was in Planung, leider ist er irgendwann abgetaucht .