FrSky Act i Xact – klasyczne i inteligentne serwa

Serwa FrSky Xact i Act to wysokiej jakości cyfrowe serwomechanizmy przeznaczone do szerokiego zakresu modeli RC.

W tym artykule pokazujemy najważniejsze różnice pomiędzy klasycznymi serwami Act oraz inteligentnymi, programowalnymi serwami Xact. Wyjaśniamy także możliwości sterowania przez PWM, SBUS i FBUS, telemetrię, programowanie oraz inne funkcje dostępne w serwach Xact.

FrSky oferuje dwie podstawowe rodziny serw modelarskich: Xact oraz Act. Obie serie cechuje solidna konstrukcja mechaniczna, trwałość, ale również precyzja, szybkość i moc odpowiednia dla nawet największych modeli RC.

Serwa FrSky zwracają uwagę przede wszystkim wykonaniem. Metalowe przekładnie, precyzyjne łożyskowanie oraz aluminiowe obudowy obrabiane CNC zapewniają sztywność konstrukcji i dobre odprowadzanie ciepła. W zależności od modelu za informację o rzeczywistym położeniu wału odpowiada klasyczny potencjometr lub precyzyjny czujnik Halla.

Podstawowa różnica pomiędzy rodzinami:

Act to klasyczne, wysokiej jakości serwa cyfrowe sterowane sygnałem PWM.

Xact to programowalne serwa inteligentne – smart servos – obsługujące oprócz PWM również cyfrowe magistrale SBUS i FBUS, telemetrię oraz konfigurację parametrów pracy (szczegóły poniżej).

Nie oznacza to jednak, że serwa Xact wymagają specjalnego systemu sterowania. Po wyjęciu z pudełka mogą pracować dokładnie tak jak standardowe serwa PWM, również z odbiornikami i kontrolerami lotu innych producentów. Jednak ich pełne możliwości zostaną wykorzystane przy pracy przez FBUS.

FrSky Xact – inteligentne serwa modelarskie

Serwa FrSky Xact mogą pracować z wykorzystaniem protokołów FBUS, SBUS oraz klasycznego PWM.

W trybie PWM zachowują się jak normalne serwa cyfrowe i nie wymagają żadnej szczególnej konfiguracji. Można więc zastosować je również w modelu wykorzystującym klasyczny odbiornik, kontroler lotu czy system FBL.

Znacznie ciekawiej robi się jednak po podłączeniu ich przez FBUS.

FBUS – sterowanie i telemetria jednym przewodem

W przypadku FBUS jedno połączenie zapewnia zarówno sterowanie serwem, jak i transmisję danych telemetrycznych.

Serwo Xact może przekazywać do aparatury informacje o:

• pobieranym prądzie,
• napięciu zasilania,
• temperaturze.

Oznacza to, że serwo przestaje być urządzeniem, do którego odbiornik jedynie wysyła informację o żądanym położeniu. Staje się pełnoprawnym elementem cyfrowej instalacji modelu, komunikującym się z pozostałymi urządzeniami.

FBUS pozwala również znacząco uprościć okablowanie.

Kilka urządzeń może współdzielić tę samą magistralę zamiast wymagać osobnego przewodu sygnałowego dla każdego kanału. W większym modelu można więc przykładowo podłączyć serwa skrzydeł bezpośrednio w pobliżu odbiornika, natomiast do tylnej części kadłuba poprowadzić tylko jeden standardowy przewód trójżyłowy i dopiero tam rozdzielić magistralę na poszczególne serwa.

Zasilanie HV

Serwa Xact w wersjach HV mogą być zasilane napięciem do 8,4 V.

Pozwala to na bezpośrednie wykorzystanie m.in. pakietu LiPo 2S lub odpowiedniego układu zasilania modelu bez konieczności obniżania napięcia do tradycyjnych 5–6 V.

Większość współczesnych odbiorników i czujników FrSky również może pracować przy napięciu sięgającym 10 V. Przy odpowiednio dobranych elementach możliwe jest więc zbudowanie instalacji zasilanej bezpośrednio z pakietu 2S i całkowite wyeliminowanie BEC lub SBEC.

Ma to kilka praktycznych zalet:

• mniej elementów instalacji,
• jeden potencjalny punkt awarii mniej,
• brak ograniczenia prądowego wprowadzanego przez BEC/SBEC,
• brak dodatkowego źródła zakłóceń elektromagnetycznych, którym może być przetwornica impulsowa SBEC.

Trzeba natomiast pamiętać o odpowiedniej wydajności źródła zasilania oraz instalacji. Prąd zatrzymania jednego mocnego serwa może wynosić kilka, a w najmocniejszych modelach nawet kilkanaście amperów.

Częstotliwość odświeżania PWM

Większość serw FrSky Xact obsługuje sygnał PWM z częstotliwością odświeżania do 333 Hz, a wybrane modele nawet 700 Hz.

Dla porównania klasyczne sterowanie serwem wykorzystuje zwykle 50 lub 56 Hz, czyli nowa informacja o położeniu pojawia się co odpowiednio 20 lub 18 ms.

Zwiększenie częstotliwości pozwala serwu szybciej reagować na polecenia, oczywiście pod warunkiem, że odpowiednio szybki sygnał zapewnia również odbiornik, kontroler lotu lub system FBL.

W przypadku cyfrowego sterowania przez FBUS lub SBUS pojęcie częstotliwości PWM przestaje mieć zastosowanie. Informacja o żądanym położeniu jest przekazywana bezpośrednio jako dane cyfrowe z częstotliwością wynikającą z pracy magistrali.

Programowanie serw Xact

Xact nie jest wyłącznie serwem cyfrowym. Jest urządzeniem programowalnym.

W zależności od modelu możliwa jest konfiguracja m.in.:

• zakresu ruchu, np. 90°, 120° lub 180°,
• kierunku pracy,
• położenia środkowego,
• ograniczeń ruchu,
• parametrów wymaganych przez FBUS i SBUS,
• numeru kanału,
• identyfikatorów urządzenia.

Konfigurację można wykonywać bezpośrednio z aparatur FrSky pracujących pod kontrolą ETHOS, przy użyciu narzędzia Xact.

Firmware serwa można również aktualizować, dzięki czemu jego oprogramowanie nie jest na stałe zamknięte w wersji z chwili produkcji.

Do pracy jako zwykłe serwo PWM żadna konfiguracja nie jest jednak potrzebna. Programowanie staje się istotne dopiero wtedy, gdy chcemy zmienić standardowe parametry serwa lub wykorzystać SBUS albo FBUS.

Konstrukcja serw Xact

Poszczególne serie Xact różnią się szczegółami konstrukcji, zależnie od przeznaczenia serwa. Dobrym przykładem typowego wykonania wysokiej klasy serwa Xact jest seria BLS5400H, wykorzystująca:

• silnik bezszczotkowy,
• metalową przekładnię,
• dwa precyzyjne łożyska kulkowe,
• bezkontaktowy czujnik Halla,
• obudowę wykonaną w całości z aluminium obrabianego CNC.

Zastosowanie czujnika Halla zamiast klasycznego potencjometru eliminuje mechanicznie zużywający się element odpowiedzialny za pomiar położenia wału serwa.

Funkcja wyciągarki

Niektóre serwa Xact oferują w trybie FBUS funkcję wyciągarki (Servo Winch), umożliwiającą ciągły obrót wału bez stosowania dodatkowego kontrolera. Można skonfigurować kierunek obrotu – zgodnie lub przeciwnie do ruchu wskazówek zegara – oraz regulować szybkość obrotową.

Funkcja może być wykorzystana wszędzie tam, gdzie zamiast ustawiania serwa w określonym położeniu wymagany jest kontrolowany obrót, np. do obsługi mechanizmów wyciągarek w modelach pływających.

FrSky Act – serwa klasyczne

Rodzina FrSky Act jest przeznaczona dla użytkowników, którzy nie potrzebują cyfrowej magistrali, telemetrii i programowania serwa.

Act to klasyczne serwa sterowane sygnałem PWM. Nie obsługują FBUS ani SBUS i nie wymagają konfigurowania identyfikatorów czy kanałów.

Podłączamy je do standardowego wyjścia odbiornika i używamy dokładnie tak jak każdego innego serwa.

Nie oznacza to jednak uproszczonej konstrukcji mechanicznej.

Na przykład seria Act 5400 jest wyposażona w:

• silnik coreless,
• metalową przekładnię,
• dwa precyzyjne łożyska kulkowe,
• potencjometr położenia,
• obudowę wykonaną w całości z aluminium obrabianego CNC.

Poszczególne modele tej samej serii wykorzystują tę samą podstawową konstrukcję, ale różnią się przełożeniem. Pozwala to dobrać wariant nastawiony bardziej na szybkość albo na maksymalny moment.

Zasilanie HV

Serwa Act 5400 pracują w zakresie 4,8–8,4 V.

Mogą więc być zasilane bezpośrednio z pakietu LiPo 2S, jeżeli pozostałe elementy instalacji modelu również są przystosowane do takiego napięcia.

Wraz ze wzrostem napięcia zasilania zwiększa się dostępny moment oraz szybkość serwa.

Podobnie jak w przypadku Xact należy zwrócić uwagę na wydajność prądową instalacji. Mocne serwo może chwilowo pobierać kilka amperów i samo zastosowanie grubych przewodów przy niewydolnym źródle zasilania problemu nie rozwiązuje.

Szybki PWM

Serwa Act 5400 są sterowane standardowym sygnałem PWM 1520 µs i obsługują częstotliwość odświeżania do 333 Hz.

Można więc wykorzystać je zarówno ze zwykłymi odbiornikami pracującymi przy typowej częstotliwości PWM, jak i z odbiornikami lub kontrolerami lotu oferującymi szybsze odświeżanie.

Nie ma tutaj FBUS, telemetrii czy programowania – jest za to klasyczne, szybkie serwo o solidnej konstrukcji mechanicznej.

Act czy Xact?

Jeżeli model wymaga po prostu dobrego, mocnego i precyzyjnego serwa sterowanego z klasycznego wyjścia PWM, Act jest naturalnym wyborem.

Jeżeli natomiast budujemy bardziej rozbudowany model i chcemy wykorzystać możliwości nowoczesnej instalacji cyfrowej, Xact daje znacznie więcej: FBUS, telemetrię, programowanie, aktualizowany firmware i możliwość ograniczenia liczby przewodów. Do konfiguracji serwa Xact – nawet tylko początkowej, przed późniejszą pracą w trybie PWM – potrzebny jest jednak dostęp do urządzenia lub interfejsu obsługującego FBUS, np. aparatura Tandem lub Twin.

Co ważne, wybór Xact nie zamyka drogi do klasycznego rozwiązania. Serwo Xact można dziś podłączyć przez PWM jak zwykłe serwo, a cyfrowe sterowanie przez FBUS wykorzystać dopiero w przyszłości.

Act to nowoczesne wykonanie klasycznego serwa. Xact to serwo, które oprócz dobrej mechaniki staje się również aktywnym elementem cyfrowego systemu modelu.

Niniejszy artykuł ma na celu opisanie cech serwomechanizmów FrSky serii Xact oraz Act. Nie zastępuje jednak dokumentacji konkretnych modeli serw. Szczegółowe dane techniczne należy każdorazowo sprawdzić w dokumentacji technicznej producenta.

Gdzie kupić?

Serwa FrSky Xact i Act znajdują się w stałej ofercie 77Hobby.