Hallo zusammen! Für ein Projekt muss meine Elektronik (Mikrocontroller, Gps, Servos, Beschleunigungsmesser, und andere Sensoren) auf 30km Höhe betrieben werden. Könnte diese Höhe den Komponenten zusetzen? Die Temperaturen sinken ja auch auf etwa -60 Grad neben dem extrem geringen Luftdruck. Und funktioniert GPS auf der Höhe auch noch? Wegen dem Druck müsste man vielleicht die Gehäuse der Servos durchbohren zum Druckausgleich? Gruss Alex
cool ein Wetterballon! Poste auch die Bilder hier im Thread, wenn er geflogen ist ;)) Bezüglich Temperaturen: Darüber geben die Datenblätter Auskunft.
Alex schrieb: > Wegen dem Druck müsste man vielleicht die Gehäuse der Servos durchbohren > zum Druckausgleich? sind die Hermetisch versiegelt?... wäre MIR neu Alex schrieb: > Hallo zusammen! > Und funktioniert GPS auf der Höhe auch noch? wenn ich mich recht erinnere schweben die Satelliten in 20000km höhe... da wirds auf 30km auch nicht ankommen ...
Wenn Du Dein Zeug richtig isolierst, hält Dir die Abwärme die Elektronik in erträglichen Temperaturbereichen.
StyroporSputnik mit Pelz versehen wenn du sicher bist 30km zu erreichen. Da ist es in der Tat Saukalt. Ich ziehe die Malediven vor so lange sie sich noch ueber dem Wasserspiegel halten.
-60 GradC und 8hPa bedeutet. daß deine ICs (oder die Gehäuse) kaum von Luft umspült werden, also kaum ihre Wärme loswerden, was wiederum gut ist, weil sie -60 laut Datenblatt gar nicht aushalten. Dumm nur, wenn der Widerstand heiss wird, der Kondensator aber einfriert, ganz zu schweigen vom Fett des Lagers des Servos, welches wenn man es durch das falsche Öl ersetzt vielleicht auch gleich verdunstet. GPS hat wohl vor allem Einschränkungen bezüglich der Geschwindigkeit, damit man keine Raketen damit baut, daher würde es mich nicht wundern, wenn manche Module auch bei zu grosse Höhe absichtlich abschalten. Luftfahrttaugliche GPS sind teurer und besonders kontrolliert. Die Idee mit einem Styroporgehäuse klingt gut, dann ist alles gleich warm.
Was mir spontan einfällt: Aluminium electrolytic und wet slug tantalum elkos können nur bis zu 10km Höhe benutzt werden. Falls es irgendwie von Relevanz sein sollte :) Gruß
Guten Abend, ich bin zwar kein Ballon experte, aber ich denke das 30km für einen der hier danach fragen muss zu hoch ist. Die meisten GPS Empfänger steigen bei 18 bzw 24km höhe aus. Temperatur sollte bei guter Isolierung und Entsprechender Vorwärme zumindest für die Elektronik kein Problem sein. Der Akku ist dabei das Empfindlichste Bauteil. Zum Luftdruck kann ich keine Angaben machen. Ich weiß nur das LiPo's keine mechanische Belastungen mögen. Ich würde ein Robusteren Akku nehmen. Wieviel Energie muss den mitgeführt werden?
Ich habe mich schon neulich gefragt, wie Elkos auf extrem geringen Außendruck reagieren. Da hätte ich die niedrigen Temperaturen eher als möglicherweise kompensierend gesehen, die die flüssigen Anteile vor dem Vergasen schützen könnten. Ich habe dazu nicht viel im Netz gefunden, nur dass die Gummidichtung so konzipiert sein muss, dass (im Falle dass ein Leck durch den Sauerstoff der durch das Leck entstehenden Elekrolyse repariert wird) kleinere Mengen Wasserstoff entweichen können, wobei das nicht besonders schwer sein dürfte, da sich Wasserstoff eh' nahezu überall durchschmuggelt. Wie es sich mit anderen Gasen (z.B. Wasser) verhält, konnte ich nicht herausfinden, so wie ich auch keine Pascal-Angaben in den wenigen Datenblättern der Elko-Hersteller gefunden habe, die mir bei der Suche über den Weg gelaufen sind.
Da oben dürfte auch eine nicht geringe Strahlung herrschen, da vergisst der µc ganz schon flott sein proggi...
Gab es nicht mal vor einiger Zeit ein Video, wo man ein Ipad an einem Wetterballon bis über die Wolkendecke aufsteigen ließ? Das Ipad hat die ganze Zeit den Aufstieg gefilmt und man konnte den Weltraum sehen, also nix. GPS funktioniert auch noch in wesentlich größeren Höhen, auch auf der ISS und sogar außerhalb des Orbits der GPS-Satelliten, wie vor einiger Zeit ein Experiment der AMSAT bewiesen hat. Ob alle Empfänger gültige Daten liefern ist natürlich eine andere Frage, oder ob ab einigen km die Plausibilitätsprüfung aussteigt. Beste Grüße, Marek
Hier finden sich eine ganze Reihe von interessanten Links zum Thema: http://www.muenster.org/darc/links/artob.htm
Die GPS-Satelliten fliegen in >20.000 km Höhe, da sind 30 km vernachlässigbar. Falls die Stromversorgung kein Problem ist, würde ich alles in Styropor (aussen) und Alufolie (innen) einpacken und einen oder 2 Widerstände als Heizung missbrauchen, ggf. sogar über Temperatursensor reguliert. Wozu brauchst Du denn Servos? Da gibt es bei TME sehr gutes Teflon-Fett, das auch bei tiefen Temperaturen noch schmiert. Mit einer Heizung dürfte das aber eh kein Problem sein.
MaWin schrieb: > Die Idee mit einem Styroporgehäuse klingt gut, dann ist alles gleich > warm. Wenn man der noch vorhandenen Restathmosphäre mal absieht braucht man eher Reflektoren für die Wärmestrahlung als klassische Wärmedammstoffe. Ohne Konvektionsmedium kann man einen gewissen Temperaturausgleich nur erwarten, wenn kühle Komponenten im Bereich der Wärmestrahlung warmer Komponenten liegen, also nicht abgeschattet sind.
Consumer-GPS sollte bis nur 18km Höhe funktionieren. Zudem ist die Höhe bei GPS prinzipbedingt am ungenauesten.
h_ schrieb: > Zudem ist die Höhe > bei GPS prinzipbedingt am ungenauesten. klar ist sie nicht auf 100m genau, aber bei 30km höhe spielt das auch keine rolle. Eventuell wird es sogar noch genauer, weil oben dann mehr Sats verfügbar sind. Ab irgendwann kann man pauschal gar nicht mehr von höhe sprechen weil dann alle dimensionen gleichwertig sind.
A. K. schrieb: > Ohne Konvektionsmedium kann man einen gewissen Temperaturausgleich nur > erwarten, wenn kühle Komponenten im Bereich der Wärmestrahlung warmer > Komponenten liegen, also nicht abgeschattet sind. PS: Wobei natürlich auch eine Platine für Wärmetransport sorgt.
zumindest die mechanische belastung könnte man testen. vakuumglocke und trockeneis außenrum - wenn zugriff auf entsprechende gerätschaften möglich ist. interessant ists allemal. als alter schlechtreder werfe ich mal "kondenswasser" und "vereisung" in den raum :)
c. m. schrieb: > vakuumglocke und trockeneis außenrum Wozu das Trockeneis? Wenn zwischen Gerät und Eis ein Vakuum liegt, dann bringt das Eis exakt garnichts. Stichwort Thermoskanne. Ein Vakuum zieht keine Wärme ab. Kühlung erfolgt darin ausschliesslich durch Wärmestrahlung. Und der ist es egal, ob sie Trockeneis aufheizt oder einen Wollschal, solange der Reflektionsgrad gleich ist.
A. K. schrieb: > Wozu das Trockeneis? Wenn zwischen Gerät und Eis ein Vakuum liegt, dann > bringt das Eis exakt garnichts. Stichwort Thermoskanne. "Exakt" würde ich nicht sagen. Immerhin verringert es die von außen eindringende Wärmestrahlung. Eine Thermoskanne ist nicht umsonst verspiegelt.
Hi, bei einfachen nicht militätischen GPS-Empfängern kann es passieren, dass die über einer bestimmten Höhe oder einer zu großen Geschwindigkeit aussteigen. Soll wohl vermeiden die "böse" zu nutzen. Warum GPS dort oben ungenauer sein soll als am Boden will sich mir nicht erschliessen, da ab 4 Satelliten die Höheninformation sauber ausgewertet werden kann. Da oben bekommst du die Signale von über 10 Satelliten rein, ohne Störungen durch Reflexionen. Sonst muss man halt aufpassen wenn man HF mit Leistung übertragen muss, da das Dielektrikum dort oben dicker sein muss. Die Platinen schön dick mit Plastikspray einsprühen, durch schnelle Temperaturschwankungen kondensiert die Luftfeuchtigkeit. (Obwohl du damit warscheinlich erst wieder kurz vor der Landung Probleme bekommen wirst.) Akkus mögen die niedrigen Temperaturen auch nicht gerne, die muss du wohl warm halten. Gruß Thorsten
Philipp Klostermann schrieb: > "Exakt" würde ich nicht sagen. Immerhin verringert es die von außen > eindringende Wärmestrahlung. Yep, das stimmt. > Eine Thermoskanne ist nicht umsonst verspiegelt. Yep, aber meistens aufgrund der umgekehrte Richtung. Jedenfalls bei heissem Kaffee drin, statt flüssigem Stickstoff.
Thorsten F. schrieb: > Akkus mögen die niedrigen Temperaturen auch nicht gerne, die muss du > wohl warm halten. Man muss eben nur ineffiziente Akkus mit ausreichend hohem Innenwiderstand verwenden, und grad genug Last produzieren, dass die Balance gewahrt bleibt. ;-)
Vereisung könnte bei der Rückreise ein Problem werden. Vielleicht nicht für die Elektronik, aber für bewegliche Teile außen und möglicherweise auch durch Gewichtszunahme, für die der Fallschirm nicht berechnet ist. Noch eine Bemerkung zum Thema Wärmestrahlung: Wer schon mal in der Nähe einer besonders kalten Steinmauer gestanden hat, hat vielleicht gemerkt, dass es sich so anfühlt, als würde die Wand Kälte abstrahlen, was physikalisch natürlich quatsch ist. Was man spürt, ist das stärkere Ungleichgewicht zwischen aus- und eingehender Wärmestrahlung. Die Wand ist dabei im IR-Bereich immer noch dunkelgrau. Außerhalb der Atmosphäre ist das IR-Panorama schwarz, wenn man nicht gerade genau in die Sonne schaut. Die Extreme sind größer. Die Wärmestrahlung der Sonne kann auch zum Problem werden, wenn weniger Wärme abgestrahlt werden kann, als von der Sonne aufgenommen wird. Bevor ich Styropor zur Wärmedämmung nehmen würde, würde ich mal ausprobieren, wie es sich bei starkem Unterdruck mechanisch verhält, da es recht dicht ist und eingeschlossene Luft enthält. (Keine Ahnung, nur so eine Idee, was noch schief gehen könnte.)
Schaut euch mal das Video im link oben an. Dann klärt sich vieles vielleicht schon auf....
Sprecht doch mal mit Funkamateuren die machen das mit dem ballon öfter mal
tt2t schrieb: > Die GPS-Satelliten fliegen in >20.000 km Höhe, da sind 30 km > vernachlässigbar. Es geht nicht darum, ob die Funksignale der GPS-Satelliten beim Empfänger ankommen, sondern ob der Empfänger auf Grund von Schutzmechanismen gegen den Einsatz in Raketen und der verwendeten Plausibilitätsprüfungen willens ist, gültige Positionen auszuspucken. Genau wird das nur der Hersteller des betreffenden GPS-Empfängers oder andere Ballonnutzer wissen.
A. K. schrieb: > Yep, aber meistens aufgrund der umgekehrte Richtung. Jedenfalls bei > heissem Kaffee drin, statt flüssigem Stickstoff. Dann probiere die Thermoskanne mal an einem heißen Sommertag mit einem Kaltgetränk deiner Wahl aus. Du wirst dich wundern ...
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