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Donnerstag, 18. August 2011, 19:55

Servo Drehbereichsvergrößerung - Modelcraft RS 2

Hallo,
heute verändere ich mal den Drehbereich eines Modelcraft RS 2.
(Ale Angaben ohne Gewähr)
Der knapp 40g schwere günstige Servo ist ein viel benutzter und oft umgebauter Bestandteil vieler RC-Modelle.
Er kann nach einem Umbau als Segelansteuerung (zum Mast drehen) gut genutzt werden.
(Im weitern werde ich wohl auch noch, in einem eigenen Bericht, einen Umbau zum Fahrtregler mit Motor einstellen.)

Jetzt erst mal der Umbau auf einen größeren Drehbereich. Angedacht sind so um die 150 Grad.
Das ist in etwa der Winkel, den ein Vollschiff-Modell benötigt, um bei Drehung der Masten die Rahen setzen zu können.
Ein größerer Winkel (wie z.B. 180 Grad) würde die Rahen ineinander laufen lassen und sie beschädigen.

Zuerst lösen wird die vier Schrauben aus dem Servo und nehmen die Kopfabdeckung herunter.



Dann müssen die oberen drei Zahnräder entnommen werden.
Der Potentiometerkopf (Drehstift) muss mit leichtem Druck etwas in den Servo hereingedrückt werden. [gelber Pfeil]
Mit einem feinen Schraubendreher oder einem dünnen Stäbchen kann hier nachgeholfen werden.
Bitte Vorsicht! Es muss nur leicht hereingedrückt werden.



Nun nehmen wir die Bodenplatte des Servos ab und haben freie Sicht auf die Elektronik.
Durch eines der Schraubenlöcher (oder beide) kann mit einem kleinen Schraubendreher die Platine mit dem Motor etwas angehoben werden.
Bitte nur auf der Seite mit dem Motor!
Nun dürfte sich die Platine mit dem Motor und dem Potentiometer abnehmen lassen.
(Ansonsten noch etwas am Poti-Kopf drücken oder etwas die Platine anheben).
Vorsicht: darauf achten, dass das Ritzel vom Motor nicht abfällt!



Jetzt liegt das komplette Innenleben vor uns.
Das Poti wird sanft etwas nach außen gebogen, so dass wir an die Kontakte kommen.
hier werden nachher unsere Widerstände angelötet.

Ab hier ist der Testaufbau gezeigt. - Dieser ist nicht zum Umbau notwendig!
Erst nachher geht es mit dem Umbau weiter.


Jetzt werde ich aber erst einmal die Probeanordnung zur Winkelmessung und -veränderung vorstellen.
Dazu benötige ich noch eine Steckmöglichkeit für meine Test-Widerstände.



Zwischen den Kontakten des Potis und der IC-Fassung, die ich als Halter für meine Test-Widerstände benutze, löte ich temporäre Leitungen an.
Vom mittleren Kontakt des Potis zu zwei Ecken der IC-Fassung [rote Pfeile].
Von den äußeren Kontakten je eine Leitung an die noch freien äußeren Ecken der IC-Fassung [grüne Pfeile].



Nun können wir die Innereien wieder in das Gehäuse einsetzen.
Das Poti muss dabei mit dem Stift wieder durch das Loch geführt werden.
Auch muss es in die beiden Klammern zurückgedrückt werden [Pfeile].
Dafür kann man wieder einen kleinen Schraubenzieher benutzen, den man an der Platine vorbei gegen das Poti drückt, bis es zwischen die Klammern rutscht.
Der Motor muss mit seinem Ritzel ebenfalls sauber durch das Loch oben geschoben werden. (klappt aber eigentlich von selbst).



Als nächstes muss das Poti in Mittelstellung gebracht werden.
Dies geschieht, indem wir nach links und rechts drehen und so die ungefähre Mittelstellung erkennen können.
Dann wird der Kopf in genaue Ausrichtung mit dem Gehäuse gebracht [Pfeil].



Jetzt können die Zahnräder wieder aufgesetzt werden.
Wichtig: Das Zahnrad mit dem Servokopf muss genau so aufgesteckt werden, wie gezeigt [Pfeil].
Sonst ist die Mittenstellung des Potis und der Anschlagschutz nicht aufeinander angepasst.
Der Anschlagschutz bleibt erhalten! Er schützt das Potentiometer, denn das hat Endstellungen und kann nicht durchdrehen!



Jetzt können wir die Bodenplatte wieder aufsetzen und verschrauben.
Die Leitungen sollten dabei möglichst nicht gequetscht werden. Es genügt, so weit zu verschrauben, dass der Deckkel hält.
Das Servo kann jetzt in die Meßskala eingeklebt werden (mit Klebestreifen.)
Die IC-Fassung wird ebenfalls befestigt.

Nun stecken wir den Servo in einen Empfänger, schalten den Sender ein und stecken den Akku an den Empfänger.
Noch ist keine Änderung in den Widerstandswerten geschehen (wir haben ja auch noch keine eingesetzt).
Der Kreuzknüppel am Sender muss in der Mitte stehen, die Trimmung ebenfalls. Der Servo steht also in seiner ursprünglichen Nullposition.
Wir kleben den Zeiger mit Klebeband auf den Servoarm und befestigen ihn so auf dem Servo, dass er Null Grad anzeigt.



Jetzt erhalten wir bei Bedienung des Kreuzknüppels den genauen Winkel - zuerst links,
(ca. 40 Grad) und dann rechts (ca. 40 Grad).



Nach einstecken zweier Widerstände (in diesem Fall zwei mal 1,5 kOhm), erhalten wir eine Abweichung des Nullpunkts.
Es wird nicht am Sender die Mittenposition verändert! Diese muss immer erhalten bleiben!
Wir können jetzt den Zeiger neu auf dem Servo justieren.
Dann kann man eine neue Messung durchführen - Kreuzknüppel links / rechts.



Als Beispiel einer kompletten Messung folgen jetzt Messungen mit zwei 1,8 kOhm Widerständen.
Die Mittenposition ist etwas verstellt zur Mittenposition ohne Widerstände (also der Originalen).
Es scheint so, als ob kleinere Widerstände eine größere Nullpunktverschiebung zur Folge haben.
Der Zeiger wird jetzt wieder auf Null positioniert. Dann kann gemessen werden.



Erst der Winkel nach links - ca. 90 Grad ..



... und dann der Winkel nach rechts - ca. 75 Grad.



Die Werte muten ein bisschen seltsam an, ich werde mich damit wohl noch beschäftigen müssen...

Widerstand links rechts
1,0 kOhm - Der Servoweg ist zu groß, keine nutzbare Funktion
1,2 kOhm . 113 . . . 75 - Der Servo stößt bereits an, wenn man die Trimmung zu weit betätigt
1,5 kOhm . 100 . . . 75
1,8 kOhm . . 90 . . . 75
2,2 kOhm . . 80 . . . 75
2,7 kOhm . . 75 . . . 70
3,3 kOhm . . 75 . . . 60

Und hier noch einmal als Grafik:



Es scheint etwas seltsam - und bedarf weiterer Klärung.
Ich bleibe da wohl besser mal am Ball...


Mit der Umrüstung (wie löte ich die Widerstände ein), geht es in Kürze weiter.

Gruß,
Frank
Modellbau ist Kunst - und manchmal Sport - und darf niemals als Arbeit gesehen werden!

Im Bau: The 24-Gun Frigate Pandora 1:128 - RC
Im Bau: Schlepper Goliath - RC

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Donnerstag, 18. August 2011, 22:31

Hallo,
jetzt geht es weiter mit dem Anlöten der Widerstände.

Zuerst werden einmal die passenden Widerstände bereitgelegt und in Z-Form gebogen.
Das Innenleben des Servos liegt mit nach außen gebogenem Potentiometer vor uns.



Dann löten wir den ersten Widerstand zwischen den mittlerem und den rechten Kontakt an den Potentiometer.
Daneben löten wir den zweiten Widerstand zwischen den linken und den mittleren Kontakt.
Jetzt muss überprüft werden, ob die Drahtenden und die Lötungen genügend Abstand zu den anderen Kontakten haben.
Notfalls etwas mit dem kleinen Seitenschneider säubern.



Nun biegen wir den Poti wieder in seine ursprüngliche, aufrechte Position.
Man achte auf den sauberen, geraden Sitz des Poti-Kopfes.



Ohne Probleme sollte sich das Innenleben wieder in das Gehäuse einführen lassen.
Unsere zusätzlichen Widerstände sind dabei nicht im Weg.
Hier zeige ich wie man mit einem kleinen Schraubenzieher etwas Druck auf das Poti ausübt, um es zwischen die Halteklammern zu schieben (siehe oben).



Ist das vollbracht, überprüfen wir zuerst, ob das Poti mit seinem Kopf gut sitzt.
Danach überprüfen wir auch die einwandfreie Funktion des Motorritzels.
Wenn hier nichts hakt, können wir weitermachen.
Der Poti-Kopf wird auf Nullposition gedreht (siehe oben).



Die Zahnräder können wieder aufgesetzt werden.
Achtung! Das Zahnrad mit dem Servokopf muss wie gezeigt in der Mittelposition aufgesteckt werden (siehe oben).



Jetzt können wir Haube und Boden aufstecken und den Servo wieder verschrauben.

Vorher empfiehlt es sich, bei rauem Einsatzgebiet, die Elektronik gegen Wasser zu schützen.
Ich nutze ein Spray - Plastik 70 (gibt es bei Conrad).
Bitte beim Sprühen Poti und Motor abdecken / abkleben.
Vor dem Schließen, das Spray gut trocknen lassen.


Nun sieht unser Servo genau aus, wie frisch aus dem Laden.
Er hat nur einen anderen Drehbereich.



Wer will, kann ja seinen Servo genauestens prüfen, eine kleine Prüfung des Drehbereiches sollte allerdings immer gemacht werden.
Hier ist es auch von Interesse, ob bei den gewählten Widerständen der Trimmbereich noch voll funktioniert.
Ein Problem tritt bei niedrigen Widerständen / großem Drehbereich möglicherweise auf.

Hier wird mein Servo nun getestet. Es sind zwei 2,2 kOhm Widerstände eingesetzt worden.
(Genauer Ablauf - siehe oben)
Zuerst das Einkleben des Servos und Das Aufstecken des Zeigers in Nullposition.



Dann eine Bewegung des Kreuzknüppels bis zum Anschlag nach links...



... und dann bis zum Anschlag nach rechts.



Die Werte stimmen mit meiner Tabelle überein.
Also scheint ja alles geklappt zu haben.

Sollten eure Werte abweichen - es hängt auch vom Sender und von den Toleranzen des Servos ab,
- dann müsst ihr vielleicht etwas an euren Fall angepasste Widerstände benutzen.
Das Vorgehen sollte bei diesem Servotyp aber immer funktionieren.

Andere Servos könnten eine andere Vorgehensweise nötig machen, aber bei den meisten mir bekannten lief es so oder ähnlich.

Viel Spaß beim Basteln,
euer Bochumer Kapitän Frank
Modellbau ist Kunst - und manchmal Sport - und darf niemals als Arbeit gesehen werden!

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Realname: Johannes

Wohnort: Gastarbeiter im Bajuwarischen Königsreich

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Freitag, 19. August 2011, 00:25

Hi Frank,

die Conrad-RS2-Servos gibt es mit unterschiedlichen Elektroniken im Inneren. Nachfolgend nur eine weitere Variante:



Prinzipiell gilt aber für alle mir bekannten Servo-Motor-Controller-Chips folgende Prinzipschaltung:



Nahezu immer sitzt das Positionspotentiometer in Reihe mit einem Widerstand gegen Masse. Dieser Widerstand wird mitunter die Ursache dafür sein, dass Du keinen symetrischen +/-90° Ausschlag hinbekommst.

Meine Empfehlung:
Verfolge mal die Leiterbahnen an den beiden äußeren Poti-Anschlüssen und schau, ob eine davon über einen Widerstand gegen Masse führt.
Wenn dem so ist, dann überbrück halt mal den Widerstand und führe Deine Versuchsreihe erneut durch.

P.S.: Als weiterer Tipp: Besorg Dir Widerstände mit 1/16 Watt - die bauen halb so groß wie die gezeigten Kohleschicht-Widerstände mit 1/4 Watt und lassen sich viel leichter einlöten.

Gruß und viel Erfolg,
Johannes

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