Este documento describe el funcionamiento de los servomotores, que son actuadores comúnmente usados en sistemas integrados. Explica que los servomotores contienen un motor con reductor de velocidad y multiplicador de fuerza, así como un circuito de control. Para controlar la posición del eje de un servomotor se aplican pulsos de anchura variable entre 1-2 ms, donde pulsos de 1.5 ms indican la posición central a 90° y otros valores permiten posiciones intermedias. También señala que es necesario suministrar continuamente el pulso

1. 10.2 Servomotores El servomotoresunode losactuadoresmás usadosenla
integraciónde sistemas.Ensuinteriordispone de unmotorcon unreductor de velocidady
multiplicadorde fuerza,yademáscuentaconun circuitode control.En la mayoría de estos
actuadores,el ángulode girodel eje esde 180º, peropuede sermodificadoconfacilidadpara
tenerungiro libre de 360º, como enel motorde corriente directa.Loscomponentesdel
servomotorse apreciande formagráficaen lafigura10.13.
Es importante destacarque para controlarun servomotordebe aplicarseunpulsode duracióny
frecuenciaespecífico.Porlogeneral,losservomotoresdisponende trescables,dospara
alimentaciónVCCyGND(4.8 a 6 V),yun terceropara aplicaruna secuenciade pulsosde control.
Depende del anchodel pulso,el circuitointernode control diferencial llevaal servomotorala
posiciónindicada.Enlafigura10.14 se aprecianalgunosejemplosdel posicionamientodel ejedel
servomotordependiendodelanchodel pulso,dondese logran 0º, 90º y 180º con anchosde pulso
de 0.5, 1.5 y 2.5 ms,respectivamente.Enlatabla 10.3 se muestranlascaracterísticas principales
de algunasmarcas de servomotores.

2. Funcionamientodel servomotor.ControlPWMLa modulaciónporancho de pulso,PWM(Pulse
WidthModulation),esunade lastécnicasmás empleadasparael control de servomotores.
Consiste engenerarunaondacuadrada enla que se varía el tiempoque el pulsoestáanivel alto,
manteniendoel mismoperiodo,conel objetivode modificarlaposicióndel eje segúnse desee.
Para la generaciónde unaondaPWM enuna tarjetaArduino® se disponede hardware específico.
En la figura10.15 se observalamodulaciónparadiferentesanchosde pulsoque utilizael
servomotor.
El servomotortiene márgenesde operaciónque se correspondenconel anchodel pulsomáximoy
mínimo.Los valoresmásgeneralesse correspondenconpulsosde entre 1 msy 2 ms de anchura,
que sitúanal motorenambos extremos(0ºy 180º). Es importante hacernotarque valorde 1.5 ms
indicalaposicióncentral oneutra(90º), mientrasque otrosvaloresdel pulsolositúanen
posicionesintermedias(véasefigura10.16).Estos valoressuelenserlosrecomendados;sin
embargo,esposible emplearpulsosmenoresde 1ms o mayoresde 2 ms,con lo que esposible
conseguirángulosmayoresde 180 grados.El factor limitante esel tope mecánicodel
potenciómetroyloslímitesmecánicosconstructivos.El periodoentre pulsoypulso(tiempo
apagado) no escrítico, e inclusopuede serdistinto entre unoyotropulso;se suelenemplear
valores~20 ms (entre 10 ms y 30 ms).Es importante destacarque paraque un servomotorse
mantengaenla mismaposiciónesnecesariosuministrarenformacontinuael pulso
correspondiente.De este modo,si existe algunafuerzaexternaque loobligueaabandonaresta
posición,el esquemade control corregiráel error.
REFERENCIA.
CoronaL, Sensoresyactuadores,Patria.2019