"Halbleiterkreisel"

OP #332035
Lesenswert?

Damit ihr mir antwortet sag ich euch auch worums geht: Ich möchte damit
einen künstlichen Horiziont für ein Modellflugzeug bauen. In dem
Flugzeug soll ein AVR die Werte eines Beschleunigungssensors auslesen
und über ne ELV-434 Mhz Platine an nen PC funken. Dieser soll es dann
dekodieren und als Horizont auf einem Bildschirm darstellen. Hab schon
an nen BEschleunigungssensor à la ADXL202 gedacht, das wären auch 2
Achsen.
Gast #332036
Lesenswert?

Für einen künstlichen Horizont nimmt man aber doch weniger einen Kreisel
(damit bekommst Du keine absolute Position). Auch
Beschleunigungssensoren sind ungeeignet.
Eher vielleicht über die Messung des Erdmagnetfeldes? Hierfür sind
entspr. Sensoren verfügbar.
Oder über ein mechanisches, gedämpftes Pendel. Wo/ob es sowas gibt,
weiss ich nicht.
Ich kann mich auch an ein Produkt von Graupner erinnern, das irgendwie
den Hell/Dunkelübergang des Horizonts gemessen hat, klingt aber
zugegeben eine wenig "lo tech"...
Gast #332037
Lesenswert?

Felix,
einen Beschleunigungssensor kannst Du in einem Flugzeug nicht zur
Fluglageerkennung verwenden, da er nicht zwischen der Schwerkraft der
Erde und Beschleunigungen des Modells unterscheiden kann. Im
Modellbaubereich gibt es sog. Piezokreisel (keine Ahnung wie die genau
funktionieren), jedoch sind diese nur "rate gyros", d.h. sie messen
Drehraten (Winkelgeschwindigkeiten). Sie werden meines Wissens zur
künstlichen Stabilisierung von Modellhubschraubern benutzt und sind
z.B. beim grossen C erhältlich. Um die Drehlage ("attitude") zu
bestimmen, musst Du die gemessenen Winkelgeschwindigkeiten
aufintegrieren und zu einer vorher bekannten "Nullposition" addieren
(aligning). Dadurch addierst Du natürlich auch alle Messfehler mit,
sodass Deine Messung mit fortschreitender Zeit immer ungenauer wird. Im
Flugzeug wird dem durch eine "Stützung" entgegengewirkt, die darauf
beruht, dass sich das Flugzeug meistens im Horizontalflug befindet.
Sowas für erträgliche Kosten in ein Modellflugzeug zu forschen, ist
bestimmt nicht einfach. Die Hell/Dunkel-Variante ist wohl keine blöde
Idee und viel einfacher realisierbar.
Gruss,
Thorsten
#332039
Lesenswert?

Das Problem mit den im Modellbaubereich eingesetzten Kreiseln
ist die thermische Drift. Es gibt Kreisel mit einem sog.
'Heading Hold Modus'. D.h. da macht der Kreisel bereits
die Integration und steuert das Servo so nach, dass er eine
bestimmte Richtung (in 2D) immer einhält. Billigere derartige
Kreisel (so ab Euro 80 aufwärts bis ca. Euro 140) driften
dabei im Laufe der Zeit (ca. 20 sek bis 1 Minute) ganz gewaltig,
so dass sich die Richtung in die der Kreisel will ständig
verändert. Für einen Kreisel der sorgfältig thermisch kompensiert
ist, muss man dann aber schon deutlich mehr als einen Hunderter
ausgeben.
OP #332041
Lesenswert?

Vielen Dank für eure Antworten. Mein Modellbauladen hat leider nichts in
der Richtung da. Werde mal bei Conrad nachschauen. Ich fürchte dass mit
dem Integrieren ist keine so gute Idee, da dürfte der Fehler in
kürzester Zeit so riesig werden, dass man den Horizont vergessen kann.
Sowas taugt höchstens für den Turn Coordinator. Das mit dem
Beschleunigungssensor war wohl ein Missverständnis. Mir ist schon klar,
dass dieser zum Scheinlot zeigt und ich wollte damit lediglich die
Libelle realisieren (Ich glaub die Kugel im Glasrohr heißt so) Mein
Problem ist nun der Horizont. Im der kommerziellen Luftfahrt werden
fürs EFIS (siehe Wikipedia) Laserkreisel eingesetzt, der Preis liegt
aber jenenseits von Gut und Böse und ist für einen Amateur auch nahezu
nicht zu beziehen.Ich dachte, dass es derartiges in Halbleitertechnik
gab, weis aber leider nicht mehr wo ich es gesehen hab.
Gast #332048
Lesenswert?

Ich hab nur den einen, ein Kurzdatenblatt hab ich gefunden, es gibt
anscheinend noch  ein kompatibles ähnliches Produkt eines anderen
Herstellers, dazu sind auch Daten erhältlich. Ich muß mal nachschauen,
wo ich das vergraben habe. Der Sensor ist allerdings etwas groß für
Modellflugzeuge, vielleicht 7cm lang und 2*3 im Querschnitt.
Stromversorgng 5V, Ausgangsspannung schwankt um die halbe
Betriebsspannung.
Gast #332050
Lesenswert?

Ach ja Anwendung war wohl eien Ergänzung zum GPS im Auto, zum "dead
reckoning", also der Extrapolation der empfangenen Daten, wenn GPS
kurzfristig ausfällt, z.B. im Tunnel.
OP #332052
Lesenswert?

Ja, vielen Dank schonmal. Das alles bringt mich schon ein gutes Stück
weiter. Die GPS-Ergänzung wäre eigentlich ideal. Die Frage ist nur, wie
groß der thermische Fehler mit der Zeit wird. Der 3-Achs
Beschleunigungssensor wäre da natürlich ideal, aber ich glaube auch,
dass es nur die Beschleunigung, und nicht die Erdbeschleungung erkennt,
leider. Das Problem sind die in der Luftfahrt auftretenden Fliehkräfte,
womit das Scheinlot (Gleichgewichtssinn, Beschleunigungssensor) immer
senkrecht zum Flugzeugboden steht (wenn man gut fliegt).
Gast #332053
Lesenswert?

Hallo Felix,
ich habe von dem genannten Sensor LIS3.. ein Evaluation Bord mit
Software von Spoerle. Dieser Sensor hat zu seiner dynamischen
Beschleunigungskomponennte noch eine statische die die Achslage (für
alle 3 Achsen) zur Erdbescheunigung anzeigt d.h im Ruhezustand bekomme
ich die absulute Lage des Sensors angezeigt.
Gruß Jürgen
Gast #332055
Lesenswert?

Ich blättere gerade im neuen Digi-Key Katalog, die haben Gyrosensoren
von Analog devices ADXRS...ABG-ND drei Typen mit unteschiedlichen
G-Bereichen. Preise (+ 18 Euro Verscand und 13 Euro
Mindermengenzuschlag bis 100 Euro) 30,95/34,99 Euro, die haben
allerdings 32pin-BGA-Gehäuse.
Evaluationsboards zu 44.21Euro gibts auch.
OP #332057
Lesenswert?

Jo, danke. Dass Problem ist, dass ein Gravitationssensor im Flieger
immer nach unten zeigt, egal wie ein Flugzeug liegt (wegen der
Fliehkraft). Es gibt also praktisch keine Ruhelage. Mit den
Drehsensoren, ist das so ne Sache, im richtigen Flugzeug ist im
Notinstrument wirklich ein mit Unterdruck getriebenes Gyroskop und der
digitale Horizont wird mittels Hochgenauen Laserkreiseln dargestellt,
mittels des Trägheitsnavigationssystems wird er zum Erdmittelpunkt
korrigiert.

Antwort schreiben

Bitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben.

oder

Mit Google-Account einloggen

Die Registrierung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.

Jetzt registrieren