Servo über PWM - Unerklärliches Verhalten

  • Hallo Leute,

    ihr seid ja schon wieder fleißig am schreiben. Vielen Dank dafür.

    Elektrotechnisch bin ich da leider nicht so bewandert wie ihr. Daher bin ich da gerade irgendwie ausgestiegen.

    Gerade nachgeschaut. Dieser Servo hat einen offenen Basiseingang, damit kann die Spannung nicht höher als <1V sein ohne dass was kaputt geht, nur mit Vorwiderstand betreiben. Viel Erfolg, Jungs ;O)

    Kannst du dazu mehr sagen? Kannst du mir evtl. sagen, wie hoch der Vorwiderstand sein müsste und wie ich meinen Raspi schützen kann, wenn das so gefährlich ist?


    Unser Hauselektroniker hat heute auch nochmal etwas gerätselt. Anscheinend zieht der Signaleingang des Servos auch an die 200mA.

    Er war komplett erstaunt, dass mich der Raspberry noch nicht verlassen hat dabei.

    Wir haben auch eine Shottky-Diode eingebaut und konnten damit ein wenig das Rauschen des Signals glätten. Aber das nur nebenbei.


    Auch einen 400nF (ich glaube zumindest, dass es 400nF) Elko haben wir heute mal getestet. Hat aber auch nix gebracht.

  • KAnnst du mir evtl. sagen, wie hoch der Vorwiderstand sein müsste und wie ich meinen Raspi schützen kann, wenn das so gefährlich ist?


    Unser Hauselektroniker hat heute auch nochmal etwas gerätselt. Anscheinend zieht der Signaleingang des Servos auch an die 200mA.

    Er war komplett erstaunt, dass mich der Raspberry noch nicht verlassen hat dabei.

    Nimm bitte 1 KOhm. Damit befindest Du Dich im erlaubten Bereich des Pi Ausganges. Für einen Kleinsignaltransistor sollte der Strom auch genügen.

    Offene Basis (der Emitterschaltung) bedeutet, dass der Strom in die Basis über ca. 0,7v nicht begrenzt wird. Das überlastet den Transistor und dessen Signalgeber, also den Pi Ausgang...

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

    Freue mich über jeden like :thumbup:

  • Nimm bitte 1 KOhm. Damit befindest Du Dich im erlaubten Bereich des Pi Ausganges. Für einen Kleinsignaltransistor sollte der Strom auch genügen.

    Offene Basis (der Emitterschaltung) bedeutet, dass der Strom in die Basis über ca. 0,7v nicht begrenzt wird. Das überlastet den Transistor und dessen Signalgeber, also den Pi Ausgang...

    Vielen Dank.

    Ich hab mich jetzt auch etwas mit dem Thema beschäftigt. Möchte das ja auch alles verstehen und nicht nur blind nachmachen was ihr mir sagt.


    Also über meinem Vorwiderstand fallen dann 2,4V ab, weil der Rest (0,7V) über der Diode der Transistorbasisabfallen, korrekt?

    Durch den 1kOhm Vorwiderstand wird der Strom außerdem auf etwa 3,3mA begrenzt, auch korrekt?


    Stellt sich nun die Frage, ob die Servos jetzt schon Schäden davon genommen haben könnten? yetitimo meinte ja, dass alles über 0,7V eigentlich schadet.

    Und wir haben ja sogar schon mit dem Levelshifter auf 5V gepusht.

  • Also sorry, aber das mit der offenen Basis halte ich persönlich für Unsinn.

    Erstens ist mir so was noch nie untergekommen ( nichts darüber gelesen, geschweige denn so ein Ding in der Hand gehabt ) zweitens wäre vom Hersteller grob fahrlässig den Kunden über diese "Besonderheit" nicht zu informieren, weil dann jeder Käufer seinen Servo erst mal abschiesst ...


    Nix für ungut,

    -ds-

  • Vielleicht kann yetitimo uns ja ein Foto vom aufgeschraubten Servo machen. Falls er sich aber nicht mehr meldet schraube ich Montag auch gern mal meinen Servo auf und lade ein Foto hoch.


    Edit: Im Post #82 hab ich ja auch erwähnt dass der Elektriker am Eingang einen Strom von ~200mA gemessen hat. Würde das die These nicht unterstützen?

  • Also sorry, aber das mit der offenen Basis halte ich persönlich für Unsinn.

    Ja, ich kann es auch "nicht glauben" - aber die Aussagen die hier gefallen sind bestätigen dies.

    a) Der Pegel steigt nur auf 0,9V - Das ist eine typische UBE (Spannung die an einer Transistorbasis anliegt), wenn ein (zu) hoher Basisstrom fließt

    b) Der Signaleingang zieht an die 200mA (hier). Was ich auch kaum glauben kann - aber es passt dazu...

    Ein 1K Widerstand in Serie zum Ausgang des Pi schadet aber meiner Meinung keinesfalls.

    Also über meinem Vorwiderstand fallen dann 2,4V ab, weil der Rest (0,7V) über der Diode der Transistorbasisabfallen, korrekt?

    Durch den 1kOhm Vorwiderstand wird der Strom außerdem auf etwa 3,3mA begrenzt, auch korrekt?

    Stimmt (fast). Der Strom wird auf etwa 2,4mA begrenzt - die 0,7V zieht man ab von der Steuerspannung. Jetzt errechnet sich der Strom: Spannung am Vorwiderstand (2,4V) durch Widerstand (1000 Ohm).


    Stellt sich nun die Frage, ob die Servos jetzt schon Schäden davon genommen haben könnten? yetitimo meinte ja, dass alles über 0,7V eigentlich schadet.

    Und wir haben ja sogar schon mit dem Levelshifter auf 5V gepusht.

    Stimmt, wenn der Strom nicht durch einen Widerstand begrenzt wird. Die ca. 0,7V liegen ja jetzt am Tranistor an - der Rest fällt am Widerstand ab. Über 0,7V ohne Vorwiderstand steigt der Strom aber sehr stark an (bei 0,9V = 200mA klingt realistisch). Die Basis verträgt einen gewissen Strom und den soll man nicht überschreiten. Es kann sein, dass der Transistor beleidigt ist aber da es ja noch grundsätzlich funktioniert scheint es, als wäre er noch intakt.

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

    Freue mich über jeden like :thumbup:

  • Die meisten "normalen" Kunden kaufen den Servo und schliessen ihn an einer "Standard-Fernsteuerung" an ... und damit wäre das Teil schon im Eimer, wenn das stimmen würde.

    Der Laden verkauft keine Servos mehr ...


    Ich fände es gut, wenn Du mal alle offenen Fragen beantworten würdest statt wild rumzuprobieren.

    Auch als Test-Programm würde ich mir an Deiner Stelle mal ein anderes Beispiel suchen.

    So auf Verdacht und basierend auf Mutmaßungen rumzufrickeln bringt Dich imho keinen Schritt weiter.


    So long,

    -ds-

  • Ich fände es gut, wenn Du mal alle offenen Fragen beantworten würdest statt wild rumzuprobieren.

    Auch als Test-Programm würde ich mir an Deiner Stelle mal ein anderes Beispiel suchen.

    So auf Verdacht und basierend auf Mutmaßungen rumzufrickeln bringt Dich imho keinen Schritt weiter.

    Ich wüsste gerade nicht, was noch für offene Fragen sind.

    Ich weiß ich wollte Bilder des Aufbaus machen, aber ich kann den Aufbau mittlerweile sehr sicher ausschließen. Das Problem scheint tatsächlich am Servo zu liegen. Wir haben überall die korrekte Spannung gemessen (abgesehen von der Spannung des Eingangs bei angeschlossenem Servo). Auch mit einem kurzem Kabel und quasi direktem Anschluss wurde das Problem der 1V Spannung festgestellt.

    Auch das Netzteil wurde (vorerst mehr oder weniger) ausgeschlossen, da wir bereits mit einem Labornetzteil mit bis zu 2A getestet haben. (Auch mit den verschiedenen Spannung bis zu 7,4V). Ob das Netzteil dann letztendlich genug Strom liefert werden wir feststellen, wenn wir die wirkliche Ursache behoben haben.

    Levelshifter wurde ebenfalls schon, ohne Feststellung einer Besserung, getestet.

    Der GPIO Pin funktioniert auch wunderbar, da ich ein sauberes signal sehe solang der Servo nicht dranhängt.

    Ein anderes Servomodel funktioniert auch wunderbar und lässt sich mit meinem Programm (daher kann ich auch das ausschließen) wunderbar steuern. Dabei bricht auch die Signalspannung nicht ein! (Funktioniert sowohl über die langen als auch die kurzen Kabel)

    Nur leider kann dieser Servo nicht genügend Kraft für mein Vorhaben aufbrigen.


    Daher ist das vorerst wohl der nächstbeste Anhaltspunkt mit dem Vorwiderstand zu probieren.

  • Daher ist das vorerst wohl der nächstbeste Anhaltspunkt mit dem Vorwiderstand zu probieren.

    Sehr unwahrscheinlich, dass das die Lösung ist - das ist so wie der Vorschlag mit der Freilaufdiode: Es schützt den Pi bzw. den Servo vor dem "Tod" - verbessert aber IMHO nicht das Verhalten. Reingeben solltest Du ihn aber jedenfalls - er schadet nicht und schützt...


    Ich würde Dir auch empfehlen das mit der Versorgung nochmals anzuschauen. Das Oszibild wo die Versorgung eingebrochen ist, ist schon mal ein Indiz, dass Du hier ein Problem hast (habe ich bereits erwähnt). Wenn Du nur das Labornetzteil angeschlossen hast, ohne zu kontrollieren, ob die Spannung einbricht, dann kannst Du nicht ausschließen, dass das Labornetzteil nicht auch solche Probleme macht. Wenn der Servo scheinbar echt einen "äußerst eigenwilligen" Steuereingang hat, wer weiß, was der für Ströme an den Motor schickt während er ihn ansteuert? Auch der schon vorgeschlagene Kondensator auf der Servoversorgungsspannung könnte helfen (z.B. 1000uF oder mehr).

    Ich vermute das könnten auch so "offenen Fragen" sein, die dreamshader angesprochen hat. Ich teile auch die Skepsis, die er bezüglich des Steuereinganges des Servos hat - daher wäre es echt toll, wenn Du dieses Mysterium mit Fakten belegen könntest - ein paar gute Fotos der Elektronik und ev. Oszibilder der "200mA".

    Schade, dass deine Versuche so "tageweise" erfolgen. Wir rätseln tagelang herum und danach kommt so was in der Art "der Tipp, der mir von den vielen am besten zugesagt hat, hat nicht funktioniert" - oftmals ohne weitere hilfreiche Details. Daher zieht sich das auch so. Bei einem koordinierten, systematischen Vorgehen müsste der Fehler innerhalb weniger Stunden behoben sein oder zumindest klar sein, dass es nicht geht.

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  • Ich vermute das könnten auch so "offenen Fragen" sein, die dreamshader angesprochen hat. Ich teile auch die Skepsis, die er bezüglich des Steuereinganges des Servos hat - daher wäre es echt toll, wenn Du dieses Mysterium mit Fakten belegen könntest - ein paar gute Fotos der Elektronik und ev. Oszibilder der "200mA".

    Ja würde mich auch interessieren, denn so ein Servo ist mir noch nie untergekommen.

  • Ich vermute das könnten auch so "offenen Fragen" sein, die dreamshader angesprochen hat. Ich teile auch die Skepsis, die er bezüglich des Steuereinganges des Servos hat - daher wäre es echt toll, wenn Du dieses Mysterium mit Fakten belegen könntest - ein paar gute Fotos der Elektronik und ev. Oszibilder der "200mA".

    Die Bilder sollt ihr noch bekommen. Auch wenn ich gerade nicht wirklich weiß wie mit dem Oszi ein Strom gemessen werden kann.


    Schade, dass deine Versuche so "tageweise" erfolgen

    Das geht leider nicht anders, da ich den ganzen Kram leider nicht mitnehmen kann, sondern alles in einem Raum im Institut der Uni steht. Und am Wochenende komm ich da eben auch nicht rein.


    Auch der Elektroniker hat schon systematisch alles durchprobiert und ist am Ende immer wieder beim Servo hängen geblieben und hat sich gewundert, warum die Signalspannung rutner geht. Daher ja auch die Tests mit dem Labornetzteil, aber stimmt schon. Ich versuche mich zu bessern und auch den Hinweisen auf die Dinge "die mir nicht gefallen" nachzugehen. Die gewünschten Sachen versuche ich nachzuliefern.


    Btw. Elko wurde schon probiert. Siehe Post #82

  • Btw. Elko wurde schon probiert. Siehe Post #82

    Stimmt, da war was... Das ist ein Paradebeispiel das mich zu dieser Aussage bewegt hat:für meine Aussage

    ...und danach kommt so was in der Art "der Tipp, der mir von den vielen am besten zugesagt hat, hat nicht funktioniert" - oftmals ohne weitere hilfreiche Details.

    Deine Aussage "Auch einen 400nF (ich glaube zumindest, dass es 400nF) Elko haben wir heute mal getestet. Hat aber auch nix gebracht. "
    - Wo habt Ihr den rein gehängt? Zwischen den 6V/7,5V und GND?

    - 400nF - Elko. Sehr unwahrscheinlich. Ich glaube so kleine Elkos gibt's nicht mal. Ich vermute mal 400uF - oder 470uF das wäre gängiger.

    - Nix gebracht: Hier bräuchte man eben ein vorher/nachher Oszibild um zu sehen, ob man vielleicht auf dem richtigen Weg ist...


    Ich verstehe Deine Lage. Jetzt verstehe ich aber auch etwas besser, warum wir in der HTL Laborberichte schreiben mussten, deren Erstellung oftmals das vielfache der Zeit der Messung in Anspruch genommen haben: Man wollte uns wohl unter anderem beibringen alle Details darzulegen und daraus die Ergebnisse abzuleiten. Ein wenig mehr in die Richtung wäre bei Deinem Vorgehen auch hilfreich...


    Es würde mich sehr freuen, wenn wir Dir helfen könnten - aber ich wollte das mal erwähnen, da sich das Ganze mittlerweile halt ziemlich zieht und Du ja offensichtlich auch einen Zeitdruck hast...

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  • Jetzt verstehe ich aber auch etwas besser, warum wir in der HTL Laborberichte schreiben mussten,

    :thumbup:

    Wenn ich Servos nicht konventionell mit einer Funkfernsteuerung verwende, sondern mit einem Micro oder Pi ansteuere, gibts immer wieder die Einschränkung bezüglich PWM-Frequenz, Auflösung der Ansteuerung, Leistung und Resourcen des Micro's. Daher schalte ich schon seit längerer Zeit, in so einem Falle, vor allem wenn mehrere Servos anzusteuern sind, eine Servo Ansteuerplatine davor, die ich über die Serielle Schnittstelle (auf 3.3 oder 5V Pegel) ansteuere.

    Vielleicht kann das eine Anregung sein, hat zwar jetzt mit dem Problem nix zu tun, würde aber den Pi vom Servo entkoppeln.

  • - Wo habt Ihr den rein gehängt? Zwischen den 6V/7,5V und GND?

    Ja genau um die Betriebsspannung des Servos zu stabilisieren.


    - 400nF - Elko. Sehr unwahrscheinlich. Ich glaube so kleine Elkos gibt's nicht mal. Ich vermute mal 400uF - oder 470uF das wäre gängiger.

    Gut möglich. War auf jeden Fall schon n recht dicker Kondensator. Mehr kann ich dazu leider nicht sagen, da er den auch dann wieder mitgenommen hatte.

    - Nix gebracht: Hier bräuchte man eben ein vorher/nachher Oszibild um zu sehen, ob man vielleicht auf dem richtigen Weg ist...

    Wenn ich nochmal an den Kondensator rankomme kann ich euch die Bilder auch noch nachliefern.

    Vielleicht kann das eine Anregung sein, hat zwar jetzt mit dem Problem nix zu tun, würde aber den Pi vom Servo entkoppeln.

    Ich denke wenn ich das nächste mal was damit mache werde ich das wohl auch tun. Ist eben das erste Mal, dass ich was mit 'nem Servo gemacht habe und hätte nich gedacht, dass so ein kleines Teil solche Probleme machen kann :conf:

  • Mich machen immer noch die Daten des Servos stutzig 200mA Steuerstrom ist absolut wahnsinnig. ich behaupte jetzt einfach mal und da bin ich hier ja nicht der einzige, da stimmt was nicht. In den "Daten" steht er ist für Fluggeräte tauglich. Jeder Modellflieger würde das Teil an die Wand klatschen, wenn der für die Steuerung 200 mA aus den Flugakkus ziehen würde.

    Nimm einfach einen anderen (vernünftigen) Servo mit ordentlichem Datenblatt!


    Im Übrigen lustig, einen Weihnachstbaum im Logo zu haben ;)