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Construa um servo experimental (MEC148)

Projetos de mecatrônica e automação podem exigir a utilização de dispositivos de posicionamento como servos que nem sempre são simples de encontrar ou ainda de baixo custo. Para os que desejam aprender mais sobre estes dispositivos, nada melhor do que construir um e isso é possível com o arranjo que descrevemos neste artigo.

Um trabalho didático interessante é a construção de um servo experimental com componentes comuns, como engrenagens, parafusos, uma caixa de redução e um motor de corrente contínua..

A figura 1 mostra como é possível fazer isso.

 

Figura 1- O servo experimental
Figura 1- O servo experimental

 

Este servo é controlado por tensão, mas pode ser adaptado para operar com pulsos ou outros tipos de sinais.

O amplificador operacional pode ser substituído por equivalente. Os transistores de saída suportam uma corrente de 500 mA, mas se o motor utilizado for de maior aocrrente, até uns 2 ampères, o par pode ser substituído pelos TIP31 e TIP32.

Estes transistres devem ser montados em dissipadores de calor apropriados, dado o calor gerado em funcionamento.

O circuito é mostrado na figura 2.

 

Figura 2 – Diagrama completo do servo
Figura 2 – Diagrama completo do servo

 

Uma caixa de redução é adaptada de modo a girar um “parafuso se fim” que movimenta uma porca. A porca é acoplada ao cursor de um potenciômetro deslizante que proporciona a realmentação ao circuito.

Quando uma tensão é aplicada à entrada do circuito (sinal), o motor semovimenta até que o potenciômetro alcance a posição onde a tansão de realimentação se iguala à tensão de entrada.

Nesse momento, o operacional ligado como comparador zera sua saída e o motor pára. Se a tensão de entrada for alterada, o motor entrará em funcionamento, mudando a posição do cursor até que novamente as tensões de entrada se igualem.

Na realização prática, a caixa de redução é um elemento crítico, pois não pode ser muito rápida, devendo haver um tempo apropriado para o sistema responder à realimentação.

O eixo móvel pode ser utilizado para movimentar alavancas, por exemplo, o leme de um barco, ou ainda uma porteira numa maquete.

Trata-se de excelente projeto para ser demonstrado em escolas, acionando por exemplo, uma cancela.

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