Vario z telemetrie FrSky – 3. časť

V predchádzajúcej časti sme zverejnili schému zapojenia jednoduchého varia pre telemetriu FrSky s tlakovým senzorom MPX4115A (Motorola, FreeScale), ktorý má tzv. napäťový výstup. Citlivosť celého varia je samozrejme závislá od citlivosti tlakového senzora, ktorej jednotkou je mV/kPa. Citlivosť senzora MPX4115A (45,9 mV/kPa) sme (právom) označili za „úbohú“ a preto ak sme chceli citlivosť varia významne zvýšiť, museli sme sa „poobzerať“ po inom tlakovom senzore.

autor: Janko O.


 

 

Lenže to zase nie je až také jednoduché. Tlakových senzorov typu „A“ (absolute) je ako šafránu a ani jeden z nich nemá výrazne vyššiu citlivosť, ako obľúbený a bežne zohnateľný MPX4115A. V diskuziách na modelárskych fórach bol spomínaný aj senzor MPX6115A, ale pravdu povediac, to nie je žiadna výhra, pretože jeho citlivosť je ešte o trošíčku horšia ako MPX4115A. Navyše jeho zohnateľnosť je prinajmenšom diskutabilná, pretože minimálne dodávané množstvo sú desiatky kusov. Takže zlatá 4115-ka.

Už dávnejšie sme sa zamýšľali nad tlakovým senzorom MPXV5004GP (FreeScale), ktorý sme úspešne využili pri meraní rýchlosti modelov (Meranie rýchlosti modelu Pitotovou trubicou - praktické overenie,   Fantom vybavený meraním rýchlosti Pitotovou trubicou,   Meranie rýchlosti modelu jednoducho !) pomocou Pitotovej trubice. Lenže tento senzor je typu „G“ (gauge). Čo to ale znamená a aký je rozdiel voči senzoru typu „A“? Tlakové senzory typu „A“ - absolute, merajú absolútny tlak, teda tlak (vzduchu) voči vákuu. Vákuum má totiž takú dobrú vlastnosť, že nemá teplotnú rozťažnosť (kto by to bol povedal). Naproti tomu tlakové senzory typu “G“ - gauge, merajú tlak (vzduchu) privádzaný na vstup senzora voči tlaku (vzduchu),  obklopujúceho senzor. Čiže v podstate merajú pomer tlakov. To je však pre účely varia nepoužiteľné.

Existuje tu jedno (nie len teoretické) riešenie: jeden z (dvoch) otvorov tlakového senzora zaslepiť – zapchať a merať privádzaný tlak voči tlaku takto „uväzneného“ vzduchu, ktorý tým pádom nemá s okolitým tlakom vzduchu nič spoločné. To je síce pravda, ale tento „uväznený“ vzduch má s meniacou sa teplotou neprekonateľnú túžbu meniť svoj objem, ale keďže to sa nedá, tak aspoň mení svoj tlak. A razom sme z tlakomeru dostali teplomer. (Tu si so slzami v očiach treba spomenúť na to skvelé „uväznené“ vákuum, ktoré na rozdiel od vzduchu, teplotnú rozťažnosť nemá.)

Cez to všetko nám to nedalo a senzor MPXV5004GP sme upravili a inštalovali do varia. A hľa, ono to fungovalo. Tým, že sme mu zaslepili tlakový prívod a meraný tlak vlastne privádzame do vyrovnávacieho otvoru na spodnej strane senzora, odstránili sme inverznú charakteristiku varia so senzorom MPX4115A. To znamená, že teraz pri stúpaní modelu napätie na výstupe varia stúpa a pri klesaní modelu napätie privádzané na AD-vstup(y) prijímača D8R klesá.

Teplotná závislosť (spôsobená zaslepením prívodu) síce existuje, ale vhodným umiestnením senzora v modeli a jeho vhodným tepelným odizolovaním od okolia (napr. zabalením do chuchvalca vaty) budú teplotné výkyvy také pomalé, že budú derivačným obvodom varia (R1||R2, C3) spoľahlivo eliminované.

Za zmienku stojí materiál, ktorým je vstup tlakového senzora MPXV5004GP zaslepený - zapchatý. Ako vhodný sa javí  tenká  vrstva vodou zriedeného šľahaného tmelu. Cez tento jemne porézny materiál dochádza k pomalému vyrovnávaniu tlakov na oboch stranách membrány senzora (významné pri lietaní vo výškach nad 400 m). Toto vyrovnávanie tlakov je dostatočne pomalé na to, aby to nemalo na činnosť varia znateľný vplyv a súčasne sa tým vyrieši aj problém teplotnej rozťažnosti "uväzneného" vzduchu.
Výsledným efektom je to, že na účely varia je možné bez akéhokoľvek obmedzenia použiť aj mimoriadne citlivý senzor s konštantou 1000 mV/kPa, ktorého merací rozsah je len 3,92 kPa.

Čo sme teda získali použitím tlakového senzora MPXV5004GP namiesto MPX4115A? Citlivosť „5004-ky“ je 1000mV/kPa, teda oproti „4115-ke“ viac ako dvadsať-násobná. Preto môže mať zapojenie varia s týmto tlakovým senzorom menšie zosilnenie a cez to všetko bude citlivosť varia výrazne vyššia.


Pre AD-prevodník prijímača D8R zodpovedá napätiu 2,5 Voltu digitálna hodnota 193, ktorú budeme nazývať strednou hodnotou. Alarm telemetrie FrSky nastavíme tak, že ak napätie privádzané na AD-vstup(y) prijímača D8R stúpne nad 2,5 Voltu, čiže nad digitálnu hodnotu 193, tak to znamená, že model stúpa (rýchle "pípanie" - asi 3-krát za sekundu), ale ak výstupné napätie varia klesne pod 2,5 Voltu, čiže pod digitálnu hodnotu 193, tak to znamená, že model klesá (pomalé "pípanie" - asi 1-krát za sekundu), .

Pri tomto citlivejšom variometri obzvlášť platí, že prahové hodnoty alarmu je vhodné nastaviť tak, aby sa akustická signalizácia neaktivovala pri každom „závane vetra“, ale len vtedy, keď stúpanie alebo klesanie prekročí určitú stanovenú hranicu. Ak sa prahové úrovne alarmu FrSky nastavia bez tolerancie, tak ako to je znázornené na nasledujúcom obrázku, vario je najcitlivejšie, ale môže vyvolávať "falošné poplachy".


Pri menšej tolerancii je citlivosť varia väčšia, ale vario niekedy zbytočne "otravuje". Pri väčšej tolerancii je zase vario "mlčanlivejšie", ale miernejšie stúpania a klesania sú ignorované. Tú "správnu" hodnotu si musí každý nastaviť sám. Navyše: iný model, iná "správna" tolerancia.


Aj teraz je možné (ak máte vo vašom FrSky nainštalovaný firmvér verzie 2) použiť dvojstupňovú – dvojtónovú signalizáciu stúpania a klesania. Vtedy je nutné výstupný signál varia priviesť súčasne na obidva AD-vstupy prijímača D8R.

"Dvojtónový" znamená, že pri miernom stúpaní (klesaní) je vydávaný vyšší (nižší) tón asi raz za sekundu. "Dvojstupňový" znamená, že pri prudkom stúpaní alebo klesaní znie naliehavejší tón asi 3-krát za sekundu. Nižší tón je aktivovaný pri poklese pod prahové úrovne vstupu AD1, vyšší tón je aktivovaný pri prekročení prahových úrovní vstupu AD2.

                                                                                                                                 

Tipy pre tých, ktorí by si chceli vlastnosti varia "doladiť" podľa svojich predstáv: 

 

- Strednú (kľudovú) hodnotu napätia na výstupe je možné ovplyvniť zmenou hodnôt R1 a R2

- Celkovú citlivosť varia je možné zmeniť resistormi R4 (väčšia hodnota = väčšia citlivosť)

 

- Citlivosť varia na začiatok stúpania a klesania je možné zmeniť hodnotou kondenzátora C4 

- "Zotrvačnosť" varia (signalizáciu aj tesne po skončení stúpania alebo klesania) je možné zmeniť hodnotou C3 a C6

Upozornenie: Tak ako to býva u analógových zapojení pravidlom, existujú tzv. "vedľajšie účinky". Čiže pri zmene hodnoty určitej súčiastky sa mení nielen požadovaná vlastnosť, ale aj mnohé iné vlastnosti zariadenia, ktoré sme meniť nechceli.

                                                                                                                                                                             

Podobne ako v prípade predchádzajúceho varia s tlakovým senzorom MPX4115A si nemyslíme, že nás „osvietila božská múdrosť“ a naše riešenie je dokonalé. Nenahneváme sa, ak niekto nami predkladané zapojenie upraví – zdokonalí, alebo navrhne úplne iné, lepšie riešenie.


 

Súvisiace články (related topics):

Vario z telemetrie FrSky – 2. časť

Vario z telemetrie FrSky – 1. časť 

„Umlčovač“ telemetrie.

Senzory k telemetrii FrSky – 2: Kontrola napätia článkov batéri

Senzory k telemetrii FrSky – 1. časť - Napäťový senzor

Zoznámenie s FrSky – 3. časť – Prenos dát

Zoznámenie s FrSky - 2. časť - Spôsob prenosu dát

Zoznámenie s FrSky - 1.časť - Základné funkcie

 

 

simple low cost sensitive vario with for modelers cooperating with FrSky telemetry semplice vario low cost sensitive con modellisti per collaborare con FrSky telemetria enkel låg kostnad känsliga Vario med till modellbyggare samarbeta med telemetri vario simples de bajo costo sensible para los modelistas que cooperan con telemetría простой низкая стоимость чувствительных Vario с для моделистов сотрудничает с телеметрией vario simples custo baixo com sensibilidade para modeladores colaboraram com telemetria prostych tanich wrażliwych vario dla modelarzy z współpracujących z telemetrii enkle lavpris sensitive vario med for modelers samarbeid med telemetri einfache kostengünstige empfindlich vario mit Modellierer für die Zusammenarbeit mit Telemetrie egyszerű, olcsó érzékeny vario és a modellezők együttműködve telemetria eenvoudige en goedkope gevoelige vario met voor modelleurs samen met telemetrie simple vario low cost sensibles avec des modeleurs de coopérer avec la télémétrie yksinkertainen edullisia herkkä vario kanssa ja modelers yhteistyötä kaukomittaus simple billige følsomme vario med til modelers samarbejde med telemetri فاريو بسيطة منخفضة التكلفة الحساسة مع لالمميزون التعاون مع القياس Vario פשוט בעלות נמוכה רגיש עם עבור בוני מודלים לשיתוף פעולה עם טלמטריה

správca | ICQ-Vaše ICQ | Podpora miniRS | Styl LazyDays | Sk preklad by beekeeper | Veľkosť databázy: 35032.41 kb