Servomoteurs pour projets DIY

Qu'est-ce qu'un servomoteur ?

Les servomoteurs sont des actionneurs à régulation angulaire ou de position. Cela signifie que les servomoteurs atteignent et maintiennent une position angulaire spécifique en fonction d'un signal d'entrée. En plus de la position angulaire précise, la vitesse de rotation et l'accélération des servomoteurs peuvent également être contrôlées. La plage angulaire que les servomoteurs courants peuvent atteindre se situe généralement entre 0° et 180°. Les servomoteurs pour modélisme sont commandés par PWM, et l'information concernant l'angle est contenue dans la durée des impulsions.

La structure des servomoteurs

Les servomoteurs se composent, en plus du boîtier, essentiellement de quatre éléments : un moteur, un engrenage, un potentiomètre et l'électronique du servo.

Comment fonctionnent les servomoteurs ?

Le potentiomètre est fixé sur l'arbre de sortie de l'engrenage, c'est-à-dire sur l'arbre qui déplace également le bras du servo au-dessus du servo. Selon la position du bras du servo, le potentiomètre présente une résistance élevée ou faible. En lisant la résistance actuelle du potentiomètre, il est possible de déduire la position du bras du servo. Lorsqu'un signal PWM arrive à l'électronique du servo, celle-ci convertit le signal en une tension continue. Cette tension est ensuite comparée à celle présente sur le potentiomètre. En cas de résistance élevée, elle est élevée, et en cas de résistance faible, elle est basse. Si les valeurs correspondent, le servomoteur est dans la bonne position. Si les valeurs ne correspondent pas, l'électronique met le moteur en marche, qui fait alors tourner l'arbre de sortie via l'engrenage. L'arbre de sortie fait également tourner le potentiomètre, modifiant ainsi la tension. Dès que la tension du potentiomètre correspond à celle déterminée à partir du signal PWM, le moteur s'arrête et a atteint l'angle souhaité, qu'il maintient.

Connecteurs des servomoteurs

Les servomoteurs possèdent un câble de connexion avec 3 broches, généralement de couleurs noire, rouge et blanche. Les broches noire et rouge sont les connexions pour GND et +5V, et la broche blanche est la ligne de données par laquelle le signal PWM est transmis au servomoteur. Il existe également des servomoteurs dotés d'une quatrième broche de retour pour interroger la position via un microcontrôleur, comme par exemple un Arduino.

Utilisation des servomoteurs

Grâce à leur commande simple et leur précision, les servomoteurs sont particulièrement populaires dans le modélisme. En raison de leur grande fiabilité par rapport aux instruments à bobine mobile, ce type de moteurs est même utilisé dans les appareils d'affichage dans l'aéronautique et également dans le domaine militaire. Que ce soit pour des tâches nécessitant une force importante ou faible, il existe des servomoteurs adaptés à chaque application.