تفاوت ها و شباهت‌های سرو موتور و استپر موتور و نقش آن‌ها در کدکم دندانپزشکی

سرو موتور کدکم چیست ؟

.

.

.

.

.

.

سرو موتور ( Servo Motor ) از یک موتور الکتریکی ساده  در کنار تعدادی المان الکترونیکی به منظور کنترل زاویه ، سرعت و شتاب به شفت موتور متصل می شود و کلیه المان ها به همراه موتور در یک پکیج واحد جمع می شوند. در حوزه میکروکنترلر ،  سروو موتور معمولا یک موتور DC جاروبک دار است که به کمک یک سری چرخدنده به یک پتانسیومتر داخلی وصل است و خروجی گیربکس نیز از طرف دیگر خارج می‌شود. پتانسیومتر فقط وضعیت خروجی را کنترل می کند و کاری به وضعیت موتور ندارد.

نحوه‌ی عملکرد سرو موتور

برد کنترل سرو موتور یک فرمان را به صورت یک پالس با فرکانس ۵۰ هرتز دریافت می کند و بر اساس عرض پالس دریافتی ، زاویه ای که باید شفت در آن قرار بگیرد یا به عبارتی مقدار مقاومت مطلوب پتانسیومتر را مشخص می نماید. پس از مشخص شدن مقدار مقاومت مطلوب پتانسیومتر ، کنترلر موتور DC را روشن می کند و مادامی که مقدار مقاومت پتانسیومتر به مقدار مطلوب نرسیده است ، موتور را روشن نگه می دارد ، تعیین جهت موتور بر اساس مقدار فعلی پتانسیومتر و مقدار مطلوب ، توسط کنترلر تعیین می شود.

زاویه حرکت کمتر از ۳۶۰ درجه

معمولا سروو موتور ها دارای زاویه حرکت کمتر از ۳۶۰ درجه هستند. نوع دیگری از سرو موتور ها نیز دارای خروجی linear یا خطی هستند که گیربکس آنها ، حرکت دورانی موتور DC را به یک حرکت خطی تبدیل می کند و طول یک بازو را کم و زیاد می نماید ، مشابه جک های پشت بعضی درب های اتوماتیک . این سرو موتور های می توانند طول بازو را به صورت دقیق کنترل نمایند.

استپر موتور چیست ؟

استپر موتور ( Stepper Motor ) یا استپ موتور ( Step Motor ) یا موتور پله ای یک موتور براشلس (Brushless ) الکتریکی DC است که یک دور کامل ( ۳۶۰ درجه ) را به تعدادی پله یا استپ مساوی تقسیم می نماید. کنترل موقعیت موتور پله ای برای رفتن به یک پله خاص یا ماندن در آن پله بدون استفاده از سیستم فیدبک می باشد و این نشانه دقت بالای این موتور ها است. این موتور ها در هر پله یا استپ به میزان خاصی بر حسب درجه دوران می کنند ، به عنوان مثال محور استپ موتور ۱٫۵ درجه در هر استپ ۱٫۵ درجه دوران می کنند.

نحوه‌ی عملکرد استپ موتور

موتور های DC جاروبک دار معملا مادامی که به ترمینال های آنها ولتاژ اعمال شود به حرکت پیوسته ادامه می دهند. اما بر خلاف دسته یاد شده ، استپ موتور ها فاقد جاروبک یا براشلس هستند و مشخصه اصلی آنها که آنها را از سایر انواع موتور ها متمایز می کند اینست که با اعمال پالس به ترمینال های آن ( عموما پالس های موج مربعی ) موقعیت شفت یا محور موتور به میزان مشخص و از پیش تعیین شده ای ( در هنگام تولید موتور ) دوران می کند. هر پالس به میزان مشخصی زاویه محور را تغییر می دهد.

الکترومگنت استپر موتور

در استپر موتور ها در اطراف هسته مرکزی چندین الکترومگنت ( آهنربای های الکتریکی ) دندانه داری قرار دارند و در مرکز نیز یک سیلندر آهنی دندانه دار ( به شکل چرخ دنده ) وجود دارد. این الکترو مگنت ها بوسیله ی یک کنترلر خارجی ( به عنوان مثال میکرو کنترلر ) فعال و غیر فعال می شوند. با برانگیخته شدن اولین الکترومگنت ، سیلندر مرکزی دندانه دار شروع به چرخش می کند تا دندانه های روی سیلندر دقیقا مقابل دندانه های اولین الکترو مگنت قرار بگیرند.  با فعال شدن الکترو مگنت بعدی و غیر فعال شدن اولین الکترومگنت ، دندانه های روی روتر ( Rotor ) با دندانه های الکترومگنت بعدی منطبق می شود به هر یک از این چرخش ها یک پله یا یک استپ می گویند و بدین شکل یک استپ به جلو یا عقب حرکت می کند.با ادامه این فرآیند موتور به چرخش ادامه می دهد. استپ موتور ها می توانند به این شکل زوایای دقیقی حرکت کنند.

کاربرد های استپ موتور

هرچند کاربرد استپر موتور ها امروزه بسیار گسترده است اما استپ موتور ها را می توان در وسایلی مانند CNC ها ، پرینتر های سه بعدی ( ۳D Printer ) ، پرینتر های جوهر افشان ، اسکنر ها ، لنز  دوربین های دیجیتال یافت که البته این موارد گوشه ای از کاربرد استپ موتور هاست . به طور کلی برای سیستم هایی که نیاز است موقعیت دقیق ( افقی ، عمودی ) یا زاویه دقیق را تعیین کنیم می توانیم از استپ موتور ها استفاده نماییم.
استپ موتور ها در ساخت ماشین های عددی مانند CNC در صنعت استفاده های فراوانی دارند . همچنین استپ موتور ها در صنایع رباتیک نیز کاربرد وسیعی برای ساخت بازو ها و سایر اجزای دقیق ربات را به خود اختصاص داده اند. کاربردهای دیگر استپر موتورها در تجهیزات مختلف پزشکی مانند تجهیزات آزمایشگاهی و الکتروکاردیوگرافی و … میباشد.