Eigenbau-Datenlogger V1.5

Die Bauanleitung eines Datenloggers ist unter folgender Adresse zu finden:

 http://www.rconline.net/magazin-2000/daten-logger/daten-logger.shtml

(sorry, an english description is only for the new Logger available -> Logger-V2_english )


Diese Seite hier soll die oben genannte Seite ergänzen (zuerst bitte die oben angegebene Seite lesen).

Also ab und zu mal hier vorbeischauen, denn wenn's was neues über den Datenlogger gibt, dann ist es hier zu finden. 


(letze Änderung: 31.12.2007)
RS232


Hier noch eine etwas vereinfachte Schaltung des Loggers, welche sich auf der gleichen Platine unterbringen läßt und mit ein paar Bauelementen weniger auskommt: (hierfür die Softwareversionen "Dlog_v8i" oder "Dlog_v9x" verwenden)


Eine Leiterplatte mit etwas verändertem Layout, dadurch noch etwas kleiner und sogar durchkontaktiert, kann von Jonas Romblad unter folgender Adresse bezogen werden:
Jonas Romblad

    



Sensoren:

Folgend ein paar Anregungen zu Sensoren welche man an den, noch freien analogen Eingang des Loggers anschließen kann:
Dazu kann man z.B. die zweite Hälfte des noch freien Operationsverstärkers nutzen.
Das Layout ist zwar nicht dafür optimal vorbereitet, aber mit ein paar Brücken (löten bzw. durchritzen) bekommt man das schon noch auf der Platine unter.
Bei den Schaltungen habe ich versucht mit je einem Verstärker pro Sensor auszukommen.
Für einige Sensoren würde vielleicht eine aufwendigere Schaltung bessere Ergebnisse liefern. Mein Motto dazu lautet aber:
"NICHT SO GENAU WIE MÖGLICH MESSEN, SONDERN SO GENAU WIE NÖTIG"

Spannungssensor:
Wenn jemand die Akkuspannung interessiert, kann er einfach einen Widerstand als "Sensor" benutzen.
Je nach dem, wie groß die zu messende Spannung ist, kann die Größe des Widerstand entsprechend angepaßt werden.
Die angegebene Dimensionierung geht bis etwas über 40V.

Temperatursensor:
Eine andere, ziemlich einfache Schaltung ist der Temperatursensor.
Der verwendete  Heißleiter (NTC Typ M87) ist zwar nicht der schnellste, was aber für die meisten Anwendungen nicht stört. 
Es gibt aber auch Sensoren mit einer Ansprechzeit von < 0,7s.
Wer darauf Wert legt, sollte die Schaltung entsprechend anpassen. 

Motor-Speedsensor:
Eine sehr einfache Möglichkeit die Geschwindigkeit zu messen ist, einen Motor als Genarator zu betreiben, welcher von einem kleinen Flügelrad angetrieben wird.
Als Motoren eignen sich z.B. Motoren aus defekten Servos.
Falls der Motor nicht bei geringen Geschwindigkeiten anläuft kann man mit einem richtig dimensionierten Widerstand nach Plus etwas nachhelfen. 

Differenzdrucksensor (z.B. für Speed):
Wer die Geschwindigkeit nicht mit dem Minipropeller messen möchte, kann natürlich ein Staurohr an den Logger anschließen. 
Sicher ist ein Staurohr kleiner als der Minipropeller und auch mechanisch nicht so anfällig gegen Beschädigungen.
Man muß allerding 2 Schläuche vom Sensor zum Staurohr verlegen.
Ich persönlich bevorzuge den Minipropeller, weil da nur 3 Drähte zum Logger verlegt werden müssen.

Die Dimensionierung ist für ca. 60m/s ausgelegt, (der Drucksensor kann wesentlich mehr). Wer schneller fliegt, sollte den 1M-Widerstand entsprechend verkleinern.
Für Geschwindigkeiten unter 8m/s halte ich den Sensor allerdings nicht für sonderlich brauchbar. 

Das links abgebildete Staurohr hat 3,6mm-Durchmesser.

Das Staurohr kann relativ einfach aus den Elementen alter Teleskopantennen gefertigt werden.
Die Elemente sind dünnwandig, in mehreren Durchmessern verfügbar und gut lötbar.

Das Staurohr sollte vorn einen runden "Kopf" haben.
Die seitlichen Bohrungen sollten ringsherum angebracht werden. 
Die im Bild angegebenen Werte entsprechen der Theorie nach Prandtl, sind allerdings bei meinem ersten Staurohr nicht exakt eingehalten. 

Stromsensor für den E-Motor:
Wer wissen möchte wieviel Strom sein E-Motor im Flug benötigt, sollte mal den Stromsensor ausprobieren.
Den Shunt (0,001 Ohm) bekommt man nicht auf die Platine des Loggers. 
Ich habe den einfach eingeschrumpft und in der Nähe des Motorstellers untergebracht. Einfach 2 Drähte zum Logger verlegen und los gehts. 

Aber ACHTUNG: Die Schaltung funktioniert nicht zusammen mit BEC-Stellern (Kurzschlußgefahr!)!

Mit der Dimensionierung kann man ziemlich hohe Ströme messen.
Mehr als 60A habe ich im Flug allerdings noch nicht ausprobiert. 

Stromsensor für ein Servo:
Auch wenn das nicht unbedingt jeder brauchen kann, hier eine Schaltung mit der man den Servostrom loggen kann.
Die ursprüngliche Idee war, mal rauszubekommen welche Kräfte/Momente im Flug auf ein Servo wirken (der Servostrom ist proportional zur Belastung).
Man kann die Schaltung nätürlich auch dazu benutzen, um mal zu sehen, wie sich der Einsatz zusätzlicher Geräte z.B. Kreisel auf die Stromaufnahme auswirkt. 

DMS-Sensor (DMS=Dehnungsmeßstreifen):
Hier die Weiterentwicklung des "Ruderkraftmessers".

Da einige Leute glaubten, daß die Servo-Strommessung nicht besonders gut für Ruderkraftmessungen geeignet ist, habe ich mal einen Dehnungsmeßstreifen (DMS) auf den Servohebel geklebt und versucht dieses Problem mit einem etwas anderen Sensor zu erfassen.

Wer gern Fahrad fährt, kann vielleicht mal ein DMS auf den Pedalhebel kleben und mir dann die geloggten Daten schicken :-). 

Magnetischer Drehzahl-Sensor:
Der Drehzahlsensor kann anstelle des Speedsensors mit Kodescheibe an den Logger angeschlossen werden.
Um die relativ geringen Frequenzen messen zu können, sollte die Loggersoftware in der Version "_v9i" oder "_v9x" verwendet werden.
Bei diesen beiden Versionen werden nicht die Impulse in einer definierten Zeit gezählt (Frequenzmessung) , sondern es wird die Zeit für eine Umdrehung gemessen (Periodendauermessung). 
Die Drehzahl bzw. Frequenz kann dann nachträglich berechnet werden (f=1/t).

Optischer Drehzahl-Sensor:
Turnrate-sens
Dieser Drehzahlsensor kann wie der magnetische Drehzahlsensor benutzt werden. Der Vorteil gegenüber dem magnetischen Sensor ist, dass kein Magnet an den Motor adaptiert werden muß. Es reicht den Sensor in der Nähe der Luftschraube anzubringen, oder noch besser einen Lichtleiter zwischen Sensor und Luftschraube einzubauen. 

Linearer Beschleunigungs-Sensor:
Der lineare Beschleunigungssensor kann zwei senkrecht aufeinanderstehende Beschleunigungen messen (ca. +-3g).
Da am Datenlogger nur 1 analoger Kanal, neben Höhe zur Verfügung steht, kann auch nur eine Beschleunigung analog erfasst werden.
Wer unbedingt auch den zweiten Kanal parallel betreiben möchte, kann diesen anstelle eines RC-Kanales anschließen. 
Dann muß der Digitalausgang des ADXL verwendet werden. 
Das gleichzeitige Loggen von anderen RC-Kanälen funktioniert dann allerdings nicht mehr. 
Die Kalibrierung des Sensors ist ziemlich einfach, da auf der Erde ja ziemlich überall genau 1g herscht.





Wer den Logger als Variometer einsetzen möchte, oder auch nur die Flugdaten live am Boden sehen möchte, sollte das folgende Programm für den Palm mal ausprobieren:

 Telemetrie.zip (36k) (funktioniert erst ab PALM-OS3.0, Mathlib.prc muß installiert sein)

     

Es arbeitet mit dem Loggerprogramm zusammen, d.h. z.B. mit Telemetrie aufgezeichneten Daten können bei Bedarf gespeichert und anschließend mit dem Loggerprogramm vermessen werden.

Wer neben dem Höhensensor auch den Speedsensor benutzt, kann das Vario auf Energiekompensation (ähnlich einer TEK-Düse ("0001")) und/oder auch Fahrtkompensation (Berücksichtigung der Modellpolaren ("0010"/"0011")) umschalten.
Bei Fahrtkompensation muß die Polare des Flugzeugs natürlich erst eingegeben werden (Palm-Programm dafür liegt bei).

Die jenigen, die sich für das ganze interessieren, aber noch keinen Logger besitzen, sollten das folgende
Simulationsprogramm auf ihrem PC installieren und anschließend mal reell aufgezeichnete Flugdaten im Telemetrieformat damit zum Palm senden:

  Log_sim_csv.zip  (200k)



Neu: Spezielle Version für E-Hubschrauber

Noch neuer: Datenlogger, Version 2.5-2.9

Da ich immer wieder gefragt werde, woher bestimmte Teile bezogen werden können, hier eine paar Links:

www.reichelt.de (PICs, EEPROMs, OPVs, Sensoren, viele Kleinteile)
www.elpro.org (LTC1288, MPX4100A, LP2951, LM358, PIC16F84, 24C256, Keramikschwinger, die anderen Kleinteile)
www.conrad.de (MPX4100A, LM358, PIC16F84, Keramikschwinger, die anderen Kleinteile)
www.rs-components.com (LTC1288, LP2951, LM358, PIC16F84)
www.farnell.com (PIC16F84, LP2951, 24C256)
www.elv.de (MS5534A)



Ich bin natürlich nicht der einzige der sich mit Datenloggern bzw. Telemetrie beschäftigt.
Folgend noch ein paar Anregungen zum Thema:

http://www.kapelec.com/altiose1.htm
http://www.kapelec.com/altivie1.htm
http://home.tiscali.de/luftbild/ep_1.html
http://www.ganzfix.de/MiniLogger/
http://www.k-webdesign.com/modellflug/
http://www.skynavigator.ch/
http://www.lomcovak.cz/eindex.html
http://www.flyheli.de
http://www.eagletreesystems.com
http://www.ulrich-roehr.de/elektronik/telemetrie/telemetrie.html
http://www.cs.uni-magdeburg.de/~hsteinha/index.html
http://www.electronic-engineering.ch/microchip/projects/alti/alti.html
http://www.taniwha.com/~paul/fc/
http://www.rocznik.de/Marko/electronic/project/projekte.html

(falls Ihr noch Links zum Thema findet, bitte Mail an mich )


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