#1 ich bau mir einen Datenlogger (minilogger Nachbau)
Verfasst: 28.01.2009 13:30:43
28.Jan.2009 13:30
Vorwort:
Ich denke so beinahe jeder der sich etwas tiefer als "ich kauf mir den Motor und das Ritzel/Luftscheraube die mir empfolen wurde" mit der Materie Elektroantrieb beschäftigt, ist interessiert an Strom, Spannug und Drehzahl seines Antriebes.
Jetzt gibt es natürlich schon sehr Gute Lösungen zu Kaufen, z.B. den SM-Modellbau Unilog oder den Eagletree e-logger.
weil ich aber 1. von Haus aus geizig bin (bei den Systemen gibt es kaum etwas unter 70-80€ ) und weil ich gerne bastel hab ich mir gedacht "Da muss man doch auch selber was basteln können"
Also überlegt, was will brauche ich überhaupt, was brauche ich nicht und einen Anforderungskatalog erstellt:
- Strommessung bis min. 40-50A besser wäre bis 100A damit ich auch mal einen größeren Heli wie den Pikke loggen kann.
- Spannugsmessung mus auch her.
- Drehzahlmessung. Wie? magentisch oder optisch weil das ist einfacher zu realisieren als BL-Sensor
- Natürlich Daten speichern, weil nur messen macht noch keinen Logger. am liebsten SD-Karte, aber zur not auch EE-PROM
- und möglichst günstig, also am besten auf Lochrasterplatte aufzubauen, weil Platinen ätzen ist eben teuer.
- daraus Folgt auch "kein SMD". Das ist auf Lochraster beinahe unmögllich zu löten
- wenn es geht ein fertiges Projekt, das ich möglichst nicht viel Zeit in programmieren und Schaltungsentwicklung stecken muss.
Dann habe ich mich mal umgeschaut was es so gibt. in die engere Wahl sind dann der etwas betagte Minilogger und der neuere Midilogger gekommen. ich habe mich dann aus verschiedenen Gründen für den Minilogger entschlossen. es ist aber nicht ausgeschlossen das ich irgendwann ein Midilogger-Projekt Starte, weil der einfach viel mehr bieitet.
Also beschlossen: "es gibt einen Minilogger"!
jetzt erstmal Schaltpläne begutachtet und in meinem Krabbelkisten nachgeschaut was da ist, und was ich brauche.
gefunden habe ich:
- Einen passenden 0,001 Ohm 4-Leitzer Shunt mit 0,5% Tolleranz (Glücksgriff! würde bein C Ca 10€ kosten und ist viel Besser als der vorgeschlagene Kopferdraht-Shunt)
- Streifenrasterplatinen
- ein paar passende Widerstände, leider alles Kohleschicht mit 5% Tolleranz. also wieder zurück in die Kise
- 3mm Leds
- Dioden
- Fototransistoren
- IR-Leds
dann fleißig Liste geschrieben was ich brauche.
/* Lier kommt irgendwann die Liste */
das wieder gestrichen was ich habe und Bestellung bei Reichelt angestoßen.
Kosten bis hier, Ca. 5,50€+Versand ! (der eigentliche Bestellwert war höher weil ich nich ein paar andere Sachen für mienen Vater und mitbestellt habe)
ein paar Tage später hat dann der Postbote bei mir geklingelt. nach der Wahreneingangskontrolle sah es auf meinem Schreibtisch etwas "unoredentlich" aus. Vom Zusammenbau habe ich leider keine Bilder im Baueifer schlicht das knipsen vergessen
aber vom fertigen Logger gibt es natürlich wieder ein Bild. Ich habe den Logger mit Spielegklebeband auf ein Stück Depron geklebt, danmit ich ihn besser am Heli montieren (erstmal einfach hinten zwischen die Heckstreben gebunden), aber später auch noch leicht Änderungen und kontrollmessungen vornehmen kann. (Bild von der Unterseite wird nachgereicht, wobei ich mir nicht sicher bin ob ihr die wirklich sehen wollt )
Aber was ist jetzt auf dem Bild zu sehen?
unten links: Der Shunt. der ist über einen Steckverbinder mit dem Logger verbunden
unten rechts: der rs232-Adapter. kommt zum auslesen und Programmieren auf den 5-Poligen Platinenstecker
mitte: Der eigentliche mini-Logger. der mit "V2.0 S" (das ist die Softwareversion, siehe Link oben) beschriftete IC ist der ATTiny26, der andere ist der EEprom (bei mir ein 24C64 also 64 Kbit Speicherplatz.)
oben rechts: Die Servostecker sind um den Logger im Flug aktivieren zu können und werden bei mir einfach mit in das Kabel zum regler eingeschleift. deswegen auch Stecker und Buchse. der freie 3-pol Steckverbinder ist für die Drehzahlmessung
einen kurzen ersten Testflug habe ich auch schon gemacht. (Achtung, die beschriftung der Zeitachse (Anzahl=Sekunden) stimmt nicht. da muss hin "Anzahl/4=Sekunden) die Software (logview) peilt das mit den 0,25s Messintervall nicht. die Nächten Grafiken wird es dann aus einer Tabellenkalkulation geben.)
Allerdings stimmt da wohl noch irgendwas nicht. die Stromspitzen finde ich für einen 450TH mit Ca. 2600n/min doch etwas heftig zwar mit 14er Ritzel aber trrotzdem . da werde ich wohl nochmal kontrollieren müssen, evtl mit einem anderen Logger als Referenz.
Wie geht es jetz weiter?
Als nächtes werde ich mal schauen ob denn meine Messungen stimmen und mich um die Drehzahlmessung und evtl auch der Temp-messung kümmern, weil ohne Drehzahl sagen einem die Loggs doch recht wenig.
Dann werde ich schauen ob ich die Auflösung im unteren Strombereich über einen OP verbessern kann (ist in der XT-Softwareversion ja schon vorgesehen. Die Höhenmessung kommt sehr warscheinlich nicht, denn es soll ein Low-cost Projekt bleiben und da passt der Höhensensor nicht ins Buget und ist auch für das was ich damit machen will nicht notwendig.
Wenn es geänderte Schaltpläne oder Software gibt, kommt die natürlich auch hier hin.
28.Jan.2009 22:15
Es misst, und zwar Umdrehungen:
Ich habe mich um die Drehzahlmessung gekümmert.
Bauteile:
1 Widerstand 120Ohm
1 IR LED SFH487-2
1 IR Fototransistor SFH309-5
Ich stand vor der wahl, Prinzip Gabellichtschranke oder Reflexlichtschranke. ich habe mich für die Reflektionsbauwese entschieden. dann brauche ich nur eine kleine halbverspielelte Scheibe an das HZR montieren und gut
Der Lüfter hat eine Maximaldrehzahl von Ca. 4055 N/min (gemessen mit RC200 Drehzahlmesser) das passt sehr gut zu den vom Logger ermittelten Werten. wo die Peaks herkommen weiß ich nicht 100% kann aber von der "Sternchenfolie" sein die ich genommen habe, die reflektiert ja nicht geleichmäßig.
29.Jan.2009 20:30
Tests mit der "Reflektionsmetode waren ernüchternd. misst zwar , aber es gibt Ca 1/3 Fehlmessungen. Die lassen sich zwar leicht erkennen und aussortieren (1875000 n/min sind leichtz zu erkenen ) aber zufriedenstellend ist das nicht. schließlich verliert man ca.1/3 der Messergebnisse.
Als nächstes werde ich Tests mit Direktmessung machen und hoffen das das besser klappt
31.Jan.2009 16:00
Die Tests per Direktmessung sind etwas besser, aber immernochnicht zufriedenstellend.
Isch Nehme an das es Probleme bei der Hell/dunkelunterscheidung gibt. Im Logview-Forum gibt es eine version mit Schwellwertschalter.
Bei die Strommessung habe ich auch mal geschaut.
Ich habe eine Vergelichsmessung an einer Fläche gemacht, dabei wurden laut Multimeter 23A gezogen. Der Loger sagt aber viel mehr mämlich 65A
Also mal in Logview mit den Faktoren rumgespielt, etwas gerechnet und von 0.125 auf 0,0433 geändert.
jetzt sieht auch das Log vom Testflug anders aus. Aus Ca. 50A sind 19A geworden. das sieht mir doch eher nacheinem "Mädchenmotor" wie dem 450TH aus.
Ich vermute das Problem liegt ein Stück weit an dem Internten verstärker/AD-Wandler des AVR. bei 18A Liegen am Shunt nur 0,018V an. Es wurde ja schon in an einigen Stellen der vorhandenen Dokumentationen und Bauberichte von ein externer Verstärker gesprochen Evtl. bringt das Besserung. Außerdem habe ich eine Firmware gefunden die eine Kurvenglättung beinhaltet.
Es wird also ein Zusatzboard geben mit einem LM358 (2xOP-amp) geben . der eine spielt Verstärker für die Strommessung, der andere Schwellwertschalter für die Drehzahlmessung.
1.Feb.2009 11:30
Die Mesungen mit dem Zusatzboard sind jetzt endlich zufriedenstellend. sowohl Drehzahl als auch Strommessung. Die zusätzliche Beschaltung ist also durchaus kein Luxus sondern wie ich finde absolut Notwendig!
Jetzt gibt es hier auch bald
- den Schaltplan (als Eagle *.sch und jpeg)
- die Firmware (hex, epp, und bas + Versionsinfo.txt)
als Download sonald ich die letzten Änderungen übernommen, die Bezeichnugen unter den Plänen abgeglichen und ein paar Infos für Elektonik-Noobs eingefügt habe .
Testflug muss ich mal schauen, momentan ist es hier doch sehr windig aber einen kleinen Testschweeber werde ich sicher hinbekommen. (Dafür werde ich bewust den schlappen "SLS-hellgrün" nehmen das man auch ein Paar Spannnugsschwankungen zu gesicht bekommt )
1.Feb.2009 11:30
Schneller als gedacht gibt es das Versprochene
Wie immer: Nachbau und Anwendung auf eingene Gefahr.
Hier geht es weiter mit dem Baubericht!
Kommentare, Lob,Tadel, ... Alles hier rein.
Vorwort:
Ich denke so beinahe jeder der sich etwas tiefer als "ich kauf mir den Motor und das Ritzel/Luftscheraube die mir empfolen wurde" mit der Materie Elektroantrieb beschäftigt, ist interessiert an Strom, Spannug und Drehzahl seines Antriebes.
Jetzt gibt es natürlich schon sehr Gute Lösungen zu Kaufen, z.B. den SM-Modellbau Unilog oder den Eagletree e-logger.
weil ich aber 1. von Haus aus geizig bin (bei den Systemen gibt es kaum etwas unter 70-80€ ) und weil ich gerne bastel hab ich mir gedacht "Da muss man doch auch selber was basteln können"
Also überlegt, was will brauche ich überhaupt, was brauche ich nicht und einen Anforderungskatalog erstellt:
- Strommessung bis min. 40-50A besser wäre bis 100A damit ich auch mal einen größeren Heli wie den Pikke loggen kann.
- Spannugsmessung mus auch her.
- Drehzahlmessung. Wie? magentisch oder optisch weil das ist einfacher zu realisieren als BL-Sensor
- Natürlich Daten speichern, weil nur messen macht noch keinen Logger. am liebsten SD-Karte, aber zur not auch EE-PROM
- und möglichst günstig, also am besten auf Lochrasterplatte aufzubauen, weil Platinen ätzen ist eben teuer.
- daraus Folgt auch "kein SMD". Das ist auf Lochraster beinahe unmögllich zu löten
- wenn es geht ein fertiges Projekt, das ich möglichst nicht viel Zeit in programmieren und Schaltungsentwicklung stecken muss.
Dann habe ich mich mal umgeschaut was es so gibt. in die engere Wahl sind dann der etwas betagte Minilogger und der neuere Midilogger gekommen. ich habe mich dann aus verschiedenen Gründen für den Minilogger entschlossen. es ist aber nicht ausgeschlossen das ich irgendwann ein Midilogger-Projekt Starte, weil der einfach viel mehr bieitet.
Also beschlossen: "es gibt einen Minilogger"!
jetzt erstmal Schaltpläne begutachtet und in meinem Krabbelkisten nachgeschaut was da ist, und was ich brauche.
gefunden habe ich:
- Einen passenden 0,001 Ohm 4-Leitzer Shunt mit 0,5% Tolleranz (Glücksgriff! würde bein C Ca 10€ kosten und ist viel Besser als der vorgeschlagene Kopferdraht-Shunt)
- Streifenrasterplatinen
- ein paar passende Widerstände, leider alles Kohleschicht mit 5% Tolleranz. also wieder zurück in die Kise
- 3mm Leds
- Dioden
- Fototransistoren
- IR-Leds
dann fleißig Liste geschrieben was ich brauche.
/* Lier kommt irgendwann die Liste */
das wieder gestrichen was ich habe und Bestellung bei Reichelt angestoßen.
Kosten bis hier, Ca. 5,50€+Versand ! (der eigentliche Bestellwert war höher weil ich nich ein paar andere Sachen für mienen Vater und mitbestellt habe)
ein paar Tage später hat dann der Postbote bei mir geklingelt. nach der Wahreneingangskontrolle sah es auf meinem Schreibtisch etwas "unoredentlich" aus. Vom Zusammenbau habe ich leider keine Bilder im Baueifer schlicht das knipsen vergessen
aber vom fertigen Logger gibt es natürlich wieder ein Bild. Ich habe den Logger mit Spielegklebeband auf ein Stück Depron geklebt, danmit ich ihn besser am Heli montieren (erstmal einfach hinten zwischen die Heckstreben gebunden), aber später auch noch leicht Änderungen und kontrollmessungen vornehmen kann. (Bild von der Unterseite wird nachgereicht, wobei ich mir nicht sicher bin ob ihr die wirklich sehen wollt )
Aber was ist jetzt auf dem Bild zu sehen?
unten links: Der Shunt. der ist über einen Steckverbinder mit dem Logger verbunden
unten rechts: der rs232-Adapter. kommt zum auslesen und Programmieren auf den 5-Poligen Platinenstecker
mitte: Der eigentliche mini-Logger. der mit "V2.0 S" (das ist die Softwareversion, siehe Link oben) beschriftete IC ist der ATTiny26, der andere ist der EEprom (bei mir ein 24C64 also 64 Kbit Speicherplatz.)
oben rechts: Die Servostecker sind um den Logger im Flug aktivieren zu können und werden bei mir einfach mit in das Kabel zum regler eingeschleift. deswegen auch Stecker und Buchse. der freie 3-pol Steckverbinder ist für die Drehzahlmessung
einen kurzen ersten Testflug habe ich auch schon gemacht. (Achtung, die beschriftung der Zeitachse (Anzahl=Sekunden) stimmt nicht. da muss hin "Anzahl/4=Sekunden) die Software (logview) peilt das mit den 0,25s Messintervall nicht. die Nächten Grafiken wird es dann aus einer Tabellenkalkulation geben.)
Allerdings stimmt da wohl noch irgendwas nicht. die Stromspitzen finde ich für einen 450TH mit Ca. 2600n/min doch etwas heftig zwar mit 14er Ritzel aber trrotzdem . da werde ich wohl nochmal kontrollieren müssen, evtl mit einem anderen Logger als Referenz.
Wie geht es jetz weiter?
Als nächtes werde ich mal schauen ob denn meine Messungen stimmen und mich um die Drehzahlmessung und evtl auch der Temp-messung kümmern, weil ohne Drehzahl sagen einem die Loggs doch recht wenig.
Dann werde ich schauen ob ich die Auflösung im unteren Strombereich über einen OP verbessern kann (ist in der XT-Softwareversion ja schon vorgesehen. Die Höhenmessung kommt sehr warscheinlich nicht, denn es soll ein Low-cost Projekt bleiben und da passt der Höhensensor nicht ins Buget und ist auch für das was ich damit machen will nicht notwendig.
Wenn es geänderte Schaltpläne oder Software gibt, kommt die natürlich auch hier hin.
28.Jan.2009 22:15
Es misst, und zwar Umdrehungen:
Ich habe mich um die Drehzahlmessung gekümmert.
Bauteile:
1 Widerstand 120Ohm
1 IR LED SFH487-2
1 IR Fototransistor SFH309-5
Ich stand vor der wahl, Prinzip Gabellichtschranke oder Reflexlichtschranke. ich habe mich für die Reflektionsbauwese entschieden. dann brauche ich nur eine kleine halbverspielelte Scheibe an das HZR montieren und gut
Der Lüfter hat eine Maximaldrehzahl von Ca. 4055 N/min (gemessen mit RC200 Drehzahlmesser) das passt sehr gut zu den vom Logger ermittelten Werten. wo die Peaks herkommen weiß ich nicht 100% kann aber von der "Sternchenfolie" sein die ich genommen habe, die reflektiert ja nicht geleichmäßig.
29.Jan.2009 20:30
Tests mit der "Reflektionsmetode waren ernüchternd. misst zwar , aber es gibt Ca 1/3 Fehlmessungen. Die lassen sich zwar leicht erkennen und aussortieren (1875000 n/min sind leichtz zu erkenen ) aber zufriedenstellend ist das nicht. schließlich verliert man ca.1/3 der Messergebnisse.
Als nächstes werde ich Tests mit Direktmessung machen und hoffen das das besser klappt
31.Jan.2009 16:00
Die Tests per Direktmessung sind etwas besser, aber immernochnicht zufriedenstellend.
Isch Nehme an das es Probleme bei der Hell/dunkelunterscheidung gibt. Im Logview-Forum gibt es eine version mit Schwellwertschalter.
Bei die Strommessung habe ich auch mal geschaut.
Ich habe eine Vergelichsmessung an einer Fläche gemacht, dabei wurden laut Multimeter 23A gezogen. Der Loger sagt aber viel mehr mämlich 65A
Also mal in Logview mit den Faktoren rumgespielt, etwas gerechnet und von 0.125 auf 0,0433 geändert.
jetzt sieht auch das Log vom Testflug anders aus. Aus Ca. 50A sind 19A geworden. das sieht mir doch eher nacheinem "Mädchenmotor" wie dem 450TH aus.
Ich vermute das Problem liegt ein Stück weit an dem Internten verstärker/AD-Wandler des AVR. bei 18A Liegen am Shunt nur 0,018V an. Es wurde ja schon in an einigen Stellen der vorhandenen Dokumentationen und Bauberichte von ein externer Verstärker gesprochen Evtl. bringt das Besserung. Außerdem habe ich eine Firmware gefunden die eine Kurvenglättung beinhaltet.
Es wird also ein Zusatzboard geben mit einem LM358 (2xOP-amp) geben . der eine spielt Verstärker für die Strommessung, der andere Schwellwertschalter für die Drehzahlmessung.
1.Feb.2009 11:30
Die Mesungen mit dem Zusatzboard sind jetzt endlich zufriedenstellend. sowohl Drehzahl als auch Strommessung. Die zusätzliche Beschaltung ist also durchaus kein Luxus sondern wie ich finde absolut Notwendig!
Jetzt gibt es hier auch bald
- den Schaltplan (als Eagle *.sch und jpeg)
- die Firmware (hex, epp, und bas + Versionsinfo.txt)
als Download sonald ich die letzten Änderungen übernommen, die Bezeichnugen unter den Plänen abgeglichen und ein paar Infos für Elektonik-Noobs eingefügt habe .
Testflug muss ich mal schauen, momentan ist es hier doch sehr windig aber einen kleinen Testschweeber werde ich sicher hinbekommen. (Dafür werde ich bewust den schlappen "SLS-hellgrün" nehmen das man auch ein Paar Spannnugsschwankungen zu gesicht bekommt )
1.Feb.2009 11:30
Schneller als gedacht gibt es das Versprochene
Wie immer: Nachbau und Anwendung auf eingene Gefahr.
Hier geht es weiter mit dem Baubericht!
Kommentare, Lob,Tadel, ... Alles hier rein.