Измерение параметров ВМГ

Извечное стремление выжать максимум тяги при минимуме затрат энергии — вот что толкает нас на натурный эксперимент. Описанная ниже технология измерения в общем виде применима не только для игрушек, но и для любых электромоторов, изменятся лишь ньюансы.

Винто-моторная группа (ВМГ) у моего гексакоптера представлена китайским Noname мотором 5010/14 с 750 kV и карбоновыми пропеллерами 12″ с шагом 5.5. Вот на них и потренируемся. Цель — понять реальные возможности моей ВМГ и ответить на пару вопросов:

  1. какие винты для моего мотора подойдут лучше при заданном полетном весе;
  2. аккумуляторы какого напряжения использовать для максимального времени полета — 3S или 4S.

Конечно, есть калькуляторы: ecalc, rc-calc и другие, но достоверных данных по моему мотору нет, поэтому — эксперимент.

Читать далее «Измерение параметров ВМГ»

Измерение сопротивления двигателя

Как известно, обычный мультиметр не может нормально измерить сопротивление порядка 1 ома и ниже. Такое сопротивление имеют измерительные шунты и … обмотки двигателей. И не мудрено. Длина провода одной обмотки двигателя мощностью 260 Вт составляет всего-лишь 30 см.

Для тех, кто любит побыстрее ролик на 1 мин.

Что есть сопотивление двигателя?

Лично у меня сразу возник этот вопрос. Ведь оттуда торчит 3-4 провода (4-й средняя точка звезды). Ответ лежит на поверхности — это сопротивление между любыми двумя проводами (для 3х проводных). Обычно мотают 3 обмотки и соединяют в общем случае либо в звезду, либо в треугольник. На самом деле вариантов тьма тьмущая, но смысл один — сопротивление обмоток, соединенных в треугольник меньше, чем соединеных в звезду. Поэтому для них нужно меньшее напряжение, а ток получается выше. А мы помним, что момент пропорционален току. Чтобы не перегревать обмотки их соединяют в звезду, но при этом падает мощность, поэтому повышают напряжение. Также, двигатели «со  звездой» в 1.73 раза крутятся медленнее чем «с треугольником» при одинаковом напряжении. Схему выбирают в зависимоти от нужного момента и требуемой скорости вращения при заданном напряжении. Подробнее неплохо расписано тут.

Как и чем измерять?

И здесь нам опять поможет закон Ома R = U/I. В зависимости от диаметра провода обмотки (которую, обычно, видно), можно прикинуть максимальный ток и отсюда определить максимальное напряжение источника питания. В моем случае имеется двигатель с неизвестными параметрами. На глазок, диаметр провода 0.5 мм, тогда по табличке определяем примерное сопротивление R=0,1 Ом на 1 м, а также длительно допустимый ток не более Iдоп = 1А. В моторе 12 зубьев, т.е. по 4 зуба на обмотку. Можно очень примерно прикинуть кол-во витков и средний диаметр зуба чтобы грубо вычислить длину провода. При соединении в звезду на 2 обмотки в моем моторе больше 1 м вряд-ли влезет, поэтому в первом приближении буду ориентироваться на величину сопротивления 0,1 Ом.

Читать далее «Измерение сопротивления двигателя»

Измерение внутреннего сопротивления источника питания

Есть упрощенная формула для расчета сопротивления промышленных li-pol АКБ, у которых указана кратность разрядного тока.

    \[Re = \frac{6 * Q * S }{ P (C * Q)^2} \]

где Re — вн.сопротивление Ом, Q — емкость Ач, C — кратность разрядного тока о.е., S — количество последовательных банок, P — количество паралельных батарей.
Но что делать, если АКБ другого типа или уже старый или производитель слукавил на счет кратности? Читать далее «Измерение внутреннего сопротивления источника питания»

Измерение длины строп параплана и сравнение с картой

Перед началом сезона хорошо бы проверить стропную. Основной вопрос откуда и докуда нужно мерить. Второй вопрос — чем и как.
Покурив много форумов, пообщавшись с пилотами и наконец, измерив все самостоятельно пришел к заключению, что правильно измерять от нижней плоскости крыла до точки соприкосновения карабина подвески со свободными концами.
Чем измерять? В простейшем случае длинной рулеткой, но это очень неудобно, а погрешность получается аховой. Оптимальный способ — это использование толстой лески с приклеиванием на крайний к крылу метр бумажный сантиметр из ОБИ или IKEA. Получается длинная, легкая и стабильная по длине рулетка. Самый точный способ — это использование лазерного дальномера. Гарантированно по прямой, правда нужно обеспечить мишень, например все измерения проводить до какой-то стены, а затем вычитать известное расстояние от стены до свободных концов. Использую именно этот метод.
Сама технология измерений предполагает обеспечение одинакового усилия на каждую стропу примерно по 8 кг. Используем карабин для поднятия грузов, но можно использовать и простое кольцо из толстой проволоки. Карабин или кольцо крепят к стене на высоте письменного стола. Через карабин продеваю веревку и снизу креплю гирю или металлолом на 8 кг. Второй конец через карабин или большую самодельную молью цепляем сразу за 2 свободных конца. В этом же месте крепим нашу измерительную леску или мишень для лазерного дальномера в виде картонки если карабин закрепили например на дереве. Дальше технология проста. Начиная с А-ряда берем две центральные стропы вместе за ленточки к которым привязаны стропы и оттягиваем пока гиря не повиснет в воздухе. Если стропы не одинаковы по длине можно попробовать вытянуть более короткую уперев гирю в ограничитель карабина. Но не следует давать усилия более 20 кг. Далее прикладываем нашу измерительную леску или лазерный дальномер и записываем расстояние до нижней плоскости крыла. Чтобы не отрываться от процесса удобно надиктовывать измерения на диктофон, а потом в спокойной обстановке переписать в Эксель.
Стоит отметить, что весь смысл измерений — это проверка профиля крыла, поэтому абсолютные значения измерений не так важны как относительные, т.е. если все измерения короче или длиннее на N см, то все Ок — профиль крыла будет в норме. Главное, чтобы не было разношерстности — тут короче на N см, а тут длиннее. Бывает это связано с ошибкой измерения, так что выявленные аномалии перепроверяем.

Измерение постоянного тока и напряжения на Arduino

Проблема

 

В сети есть много примеров превращения Arduino в Амперметр и Вольтметр с использованием в качестве измерения тока датчика холла ASC712, а для напряжения — простого делителя напряжения на двух резисторах. Но вот незадача, большинство из них предполагает, что напряжение питания строго 5В. Однако, у меня USB порт дает всего 4.6В. По-умолчанию, АЦП Arduino в качестве опорного использует напряжение питания, поэтому большинство примеров в моем случае дают ошибку более 10%. Вроде есть способ использовать внутренний стабилизированный источник напряжения 1.1В, но на поверку оказывается, что и его показания плавают +-10% и к тому же, диапазон уменьшается в 5 раз. Для датчика тока все еще хуже. У моего датчика тока предел +-20А и чувствительность получается 0,1В/А. Т.е. чтобы померить 1А надо измерить напряжение хотябы с точностью 0.05В, что на порядок точнее чем дают примеры.
Читать далее «Измерение постоянного тока и напряжения на Arduino»

Принимаем данные из Arduino в NAS Synology

Привет, друзья.
Продолжаю строить умный дом под свое оборудование. После того, как мне удалось подключить Arduino к NAS Synology, нужно научить их общаться. Для начала попробуем читать из Arduino и записывать в БД. Сделаем это на примере проекта Погодной станции. К Arduino цепляю датчики из тех что сейчас есть. Это гигрометр и термометр DHT-21/AM2301, у него в отличие от DHT-11 хороший рабочий температурный диапазон до -40 градусов. Вторым подключаю датчик давления BMP180 (BMP085), он же второй источник температуры. Таким образом, можно установить барометр дома, а гигрометр DHT-21 установить за окном. Получим температуру снаружи и внутри, влажность и давление. Схем подключения их в интернете миллион, поэтому сразу показываю результат.
Читать далее «Принимаем данные из Arduino в NAS Synology»

Подключение Arduino к NAS Synology

Привет, Друзья.
Недавно подключал arduino к своему файловому хранилищу для того, чтобы в последствии записывать туда данные. Как оказалось, есть проблемы. У меня стоит последняя DSM 5.2. При подключении Leonardo, linux опознает ее и даже монтирует на одну секунду после чего отключает. Что-то не так с драйвером cdc_acm.

su
dsgena> dmesg|grep usb [194308.850000] input: Arduino LLC Arduino Leonardo as /devices/platform/orion-ehci.0/usb1/1-1/1-1.2/1-1.2:1.2/input/input1 [194308.860000] generic-usb 0003:2341:8036.0002: input: USB HID v1.01 Mouse [Arduino LLC Arduino Leonardo] on usb-orion-ehci.0-1.2/input2 [194309.440000] usbcore: deregistering interface driver cdc_acm

Танцы с бубном не помогли. Решение подсмотрел у ребят из проекта OpenRemote. Проще всего установить пакет SunoZwave от компании Z-wave. В его составе идут драйвера, которые подходят и к Leonardo и к брелкам USB-UART типа CP210x. После установки пакет оставить выключенным и желательно перезагрузить NAS.

su
dsgena> dmesg|grep usb [196044.700000] hub 1-1:1.0: port 2, status 0101, change 0001, 12 Mb/s [196044.950000] usb 1-1.2: new full speed USB device using orion-ehci and address 12 [196045.060000] usb 1-1.2: configuration #1 chosen from 1 choice [196045.070000] cp210x 1-1.2:1.0: cp210x converter detected [196045.070000] usb 1-1.2: lock for hub EH [196045.160000] usb 1-1.2: reset full speed USB device using orion-ehci and address 12 [196045.270000] usb 1-1.2: unlock for hub EH [196045.270000] usb 1-1.2: cp210x converter now attached to ttyUSB0

После этого можно получить вывод arduino в консоль, но перед этим нужно настроить скорость передачи порта на ту, что в нем используется.

su
dsgena> stty -F /dev/ttyUSB0 115200
dsgena> cat /dev/ttyUSB0
DATA DHT21_H 29.6
DATA DHT21_T 23.9
DATA BM180_T 22.20
DATA BM180_P 740.38

Ультразвуковой анемометр на двух HC-SR04

Ранее был сделан прототип анемометра из одного ультразвукового дальномера HC-SR04. Он умел рассчитывать проекцию скорости ветра на линию между приемником и передатчиком. Для получения вектора скорости ветра на плоскости (2D) требуется вторая координата, которую мы получим, если добавим второй датчик перпендикулярно первому. В этом случае можно закрепить анемометр стационарно — отпадает необходимость использовать флюгер и как-то организовывать подвижные контакты.

Первая версия

Сказано — сделано, причем основательно.полипропилен

Из обрезков полипропиленовых труб сварил крестовину. Все датчики отпаял и удлинил проводами, которые проложил внутри труб. Расстояние между датчиками получилось 70 см.  Читать далее «Ультразвуковой анемометр на двух HC-SR04»

Ультразвуковой анемометр на одной паре датчиков

Теперь, когда работает ультразвуковой термометр, остался один шаг до простейшего ультразвукового анемометра, который сможет измерить скорость ветра в проекции на ось между передатчиком и приемником.

Читать далее «Ультразвуковой анемометр на одной паре датчиков»