Servo über PWM - Unerklärliches Verhalten

  • ... jetzt steuere ich die Servos nur mehr über eine pipolare Gegentaktendstufe mit Freilaufdioden an, ...

    Blöde Frage aber: Ich hab leider keine normalen Dioden zur Verfügung. wäre es auch möglich das ganze mit einer Leuchtdiode zu Versuchen?
    Ist ja am Ende auch eine Diode mit der Eigenschaft der Sperrrichtung etc.?
    Oder ist das keine gute Idee?

  • st ja am Ende auch eine Diode mit der Eigenschaft der Sperrrichtung etc.?

    Hier brauchts aber die Eigenschaft in Flussrichtung um die negaive Spannung kurzzuschliessen, und bei der LED bleiben (abhängig welche Farbe etc.) zumindest 1.7V negativ bestehen.

  • Soweit ich das verstanden habe soll es als Freilaufdiode geschaltet werden - also parallel zum Ausgang in Sperrrichtung, sodass negative Spannungen kurzgeschlossen werden. Nein, in diesem Fall macht es keinen Sinn LEDs statt Dioden zu nehmen.

    * Haben eine deutlich höhere Vorwärtsspannung und somit eine deutlich schlechtere Wirkung

    * Sind nicht für höhere Ströme geeignet - könne also nur minimal schützen, falls hier Kraft dahinter ist


    Ich möchte noch anmerken, dass Du bereits Lösungen aufbaust, obwohl Du die Ursache noch nicht gefunden hast. Du baust jetzt eine Schutzbeschaltung für den Pi - das schadet zwar nicht, dürfte aber außer, dass der Pi ggf. keinen schaden nimmt nicht ändern...

    ...wenn Software nicht so hard-ware ;) ...

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  • Meinst Du so was hier

    Hi dreamshader

    Ja genau, ich muss neidlos zugeben, Du bist einfach der bessere Googler als ich.

    Das Schema ist zwar nicht genügend detailiert aber man sieht einmal schon dass auch die Portpins Schutzdioden haben, aber man sieht halt nicht was die vertragen oder wie schnell sie sind, aber jetzt wundert es mich noch mehr dass es mir meine beiden Portpins geschossen hat.

  • Nein, in diesem Fall macht es keinen Sinn LEDs statt Dioden zu nehmen.
    * Haben eine deutlich höhere Vorwärtsspannung und somit eine deutlich schlechtere Wirkung
    * Sind nicht für höhere Ströme geeignet - könne also nur minimal schützen, falls hier Kraft dahinter ist

    Okay, dann lass ich das mit den LEDs und besorg mir paar richtige Dioden. Kann man sicher immer mal gebrauchen.

    Ich möchte noch anmerken, dass Du bereits Lösungen aufbaust, obwohl Du die Ursache noch nicht gefunden hast. Du baust jetzt eine Schutzbeschaltung für den Pi - das schadet zwar nicht, dürfte aber außer, dass der Pi ggf. keinen schaden nimmt nicht ändern...

    Da hast du wohl recht.

  • Sc0rpe


    Was mir an Deinem "Oszi-Bild" eigenartig vorkommt, ist der kurze Bereich auf 0 nachdem das Ansteuersignal weg ist, erst dann kommts ins negative. Ist das einfach abgezeichnet oder tatsächlich so wie dargestellt ?


    Wie ich entnommen habe, hat es schon einmal funktioniert. Könnte es sein, daß das Servogetriebe jetzt stellenweise sehr schwergängig geworden ist.


    So sieht bei mir das Ansteuersignal aus, wenn ich den Servo (chinesischer Servo) mechanisch blockiere.

    (Ausgangswiderstand meiner Ansteuerungsquelle 50 Ohm)

    LG

  • So sieht bei mir das Ansteuersignal aus, wenn ich den Servo (chinesischer Servo) mechanisch blockiere.

    (Ausgangswiderstand meiner Ansteuerungsquelle 50 Ohm)

    LG

    Das dürfte aber nicht vom Servosteuersignal kommen. Ein "normales" Servosteuersignal hat alle 20ms einen Puls zwischen 1-2ms.

    Kann es sein, dass Du Dir die Versorgungsspannung angesehen hast und hier das PWM-Signal auf den DC-Motor im Servo siehst? Das wäre schlüssig - wenn die Versorgung nachlässt treibt der die Induktivität den Strom weiter was aber zu einer Umkehr der Spannung führt (der Motor wird zum Generator)...

    Was das Signal auf der Steuerleitung zu suchen hätte und wie es dort hin kommt ist mir schleierhaft...

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  • Das dürfte aber nicht vom Servosteuersignal kommen.

    Ja es ist tatsächlich das Steuersignal, das Signal ist absichtlich länger als 2us damit der Servo in den Endanschlag fährt und blockiert. Ob das Signal jetzt alle 20ms kommt oder öfter ist meistens unerheblich, das ist ja nur bei den Funkfernsteuerungen so damit mehrere Kanäle innerhalb der 20ms untergebracht werden.

    Die Rückwirkung wird so gut sichtbar, weil ich den Ausgang mit 50Ohm des Generators gewählt habe, um den Effekt zu demonstrieren.

    Hat man an der Signalquelle eine kräftige Gegentaktstufe mit Kappdioden siehts fast wie ein perfektes Rechteck aus.

    Wie gesagt es gibt auch Servo's wo das nicht so krass ist.

    Aber Du hast schon recht, durch die Blockade und durch das zu lange Steuerungssignal gehen die Induktivitäten im Motor in Sättigung und der Strom steigt stark. Beim Abschalten schlägt Dir dann das di/dt ins Gesicht, und bei billiger Elektronik im Servo, oder schlechetr Spannungsversorgung schlägt das dann teilweise bis zum Ansteuerungseingang durch.

    Es war ja auch nicht gedacht als reguläres Servosignal, sondern nur um die Rückwirkung aufzuzeigen.


    LG

  • So ich hab hier mal ein Foto vom Oszi gemacht.

    Das Netzteil des Servos liefert wie bereits gesagt 6V und das hab ich auch gerade nachgemessen.

    Wenn ich es auf 7,5V stelle messe ich allerdings 7,6V. Der Servo ist bis max. 7,4V laut datenblatt ausgelegt. Kann/Sollte ich es trotzdem mit den 7,6V mal probieren.

    Das ist das Bild, wenn ich dem Servo ein Signal sende.


  • Wenn ich es auf 7,5V stelle messe ich allerdings 7,6V. Der Servo ist bis max. 7,4V laut datenblatt ausgelegt. Kann/Sollte ich es trotzdem mit den 7,6V mal probieren.

    Mit einer Siliziumdiode (Stomstärke beachten) erhältst Du einen Spannungsabfall von 0,7 V.


    Servus !

    RTFM = Read The Factory Manual, oder so

  • Servus Sc0rpe ,

    mal so als Schnellschuss ... wie sieht das Signal aus, wenn Du


    1. mal das Signal ohne angeschlossenen Servo misst

    2. mal den Servo blockierst


    //EDIT: Kann es sein, dass die Spitze nach unten daher kommt, dass Du Dein Programm direkt wieder beendest?

    Bau doch bitte mal eine Endlos-Schleife mit einer simplen Eingabe-Möglichkeit ein, so dass das Programm nicht nach einem Impuls wieder beendet wird. Das ist eh suboptimal ...


    cheers,

    -ds-

  • Ich habe nochmal diverse Sachen getestet:

    Schließe ich den Servo direkt am Pi an, das heißt nicht über die 5m langen Kabel, funktioniert er.

    Schließe ich ihn, über die langen kabel an, dann läuft er nur so schlecht wie am Anfang beschrieben. Mit dem Oszi habe ich festgestellt, dass die Spannung des PWM Signal am Servo nur etwa 900mV beträgt. Könnte vielleicht sein, dass dem Servo dieses "schwache" Signal damit nicht genug ist.


    Ich habe festgestellt, dass das PWM Signal so schwach ist, wenn ich einen GND Pin des Pi mit der Masse der Versorgung des Motors anschließe. Aber das ist doch eigentlich die richtige Art und Weise eine gemeinsame Masse zu haben oder? Könnte mir dazu einer etwas sagen?


    Glücklicherweise konnte ich auch einen Levelshifter auftreiben und habe auch damit probiert. Leider gab es keinerlei Verbesserung dadurch.

    Übrigens: Auch mit Shifter ist das Signal bei verbundenen Massen nicht 5V. Mache ich da also etwas falsch?


    Um meinen Aufbau noch zu erläutern.

    Netzteil des Servos ist dieses hier (eingestellt auf 6V) -> Servo Netzteil (Affiliate-Link)

    Angeschlossen über solche klemmen -> Adapterklemmen (Affiliate-Link)

    Am Minuspol der klemme schließe ich sowohl einen GND Pin also auch den GND des Servos an um einen gemeinsame Masse zu haben.

  • Ich habe festgestellt, dass das PWM Signal so schwach ist, wenn ich einen GND Pin des Pi mit der Masse der Versorgung des Motors anschließe. Aber das ist doch eigentlich die richtige Art und Weise eine gemeinsame Masse zu haben oder? Könnte mir dazu einer etwas sagen?

    Miss einmal die Spannung zwischen GND am Raspi und GND am Servo.

    Ein 5 Meter langes Kabel und Servoimpulse von ca. 1us.

  • Da haben wir aber jetzt widersprüchliche Aussagen, oder?

    - Einerseits das 5m lange Kabel bei dem es nicht mehr funktioniert. Klingt für mich am ehesten nach Kontaktproblemen.

    - Das Pulssignal das auf 900mV zusammenbricht - was ich in der Tat sehr eigenartig finde: Stimmt die Masseverbindung? Deine 6V minus der 5V könnten nämlich dazu führen. Dazu müsstest du aber die +6V mit den +5V messen versehentlich verbunden haben (und die Polarität verdrehen) damit sich das ausgeht.

    - Die Netzgeräte düften sich nicht gegenseitig beeinflussen. Die Masse des Oszi hängt aber defintiv auf PE - falls jetzt noch USB-Geräte mit eigener Spannungsversorgung drauf hängen, könnte schon eine Spannungsverschleppung passieren. Ich glaube aber nicht, dass das das Problem ist zumal es ohne Oszi ja auch nicht klappt. Du könntest aber die Netzgeräte mal verdreht anschließen (L/N) tauschen, dann siehst Du gleich, ob das Netz irgendeine Auswirkung hat, dann müsste sich nämlich was ändern.

    - Ist das mit den 900mV auch so, wenn Du den Servo direkt (also ohne 5m Verlängerung) anschließt?


    Ich glaube ein Bild des Aufbaus samt Verkabelung könnte uns weiter helfen?

    Edit: PretzRudi es ist ca. 1ms - aber die Flankensteilheit könnte tatsächlich leiden bei der Länge...

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  • Miss einmal die Spannung zwischen GND am Raspi und GND am Servo.

    Werde ich morgen machen. Theoretisch sollte das Null sein richtig?

    Ein 5 Meter langes Kabel und Servoimpulse von ca. 1us.

    Klingt nach keiner guten Idee was? Muss ich aber irgendwie so jetzt zum laufen bringen:conf:

    Impulse gehen allerdings bei meinem Servo "nur" von 500us bis 2500us.

  • Einerseits das 5m lange Kabel bei dem es nicht mehr funktioniert. Klingt für mich am ehesten nach Kontaktproblemen.

    Um das auszuschließen habe ich die Kabel durchgemessen. Da ist alles in Ordnung.

    Stimmt die Masseverbindung? Deine 6V minus der 5V könnten nämlich dazu führen.

    Ich hoffe doch. Naja, das 5V micro usb Netzteil hängt einfach am Pi.

    Dann wie in der Fritzing-Verkabelung welche ich schon gepostet hatte alles angeschlossen. Einfach ein GND Pin an den Minuspol des Servonetzteils gehangen um die Massen zu verbinden.

    Die Masse des Oszi hängt aber defintiv auf PE - falls jetzt noch USB-Geräte mit eigener Spannungsversorgung drauf hängen, könnte schon eine Spannungsverschleppung passieren.

    Jap. Und nein, es hängen keine USB-Geräte am Pi. Wie kann ich das mit der Verschleppung am Besten überprüfen?

    Ist das mit den 900mV auch so, wenn Du den Servo direkt (also ohne 5m Verlängerung) anschließt?

    Ja.

    Ich glaube ein Bild des Aufbaus samt Verkabelung könnte uns weiter helfen?

    Das mit dem Aufbau ist schwierig aber ich werde mir Mühe geben, euch das irgendwie zu zeigen.

    Kann ich aber auch erst wieder morgen machen. Kann das zeug leider nicht mitnehmen.


    Vielen lieben Dank für eure Mühen.

  • Jap. Und nein, es hängen keine USB-Geräte am Pi. Wie kann ich das mit der Verschleppung am Besten überprüfen?

    Du könntest aber die Netzgeräte mal verdreht anschließen (L/N) tauschen, dann siehst Du gleich, ob das Netz irgendeine Auswirkung hat, dann müsste sich nämlich was ändern.

    Nachdem keine weiteren selbst versorgten USB Geräte dran hängen hat sich das erledigt. Die Polarität der Netzteile zu tauschen könnte aber tatsächlich eine Veränderung bewirken, falls hier vom Netz ein kleiner Leckstrom durch kommt ...


    Ob das mit den 5V / 6V und (gerundet) 1V tatsächlich Zufall ist? Vielleicht ist es echt ein Verdrahtungsfehler?

    Was ist wenn Du auf die 7,5V stellst? Wie hoch ist das Signal dann?

    ...wenn Software nicht so hard-ware ;) ...

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