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reset-leo

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1

Freitag, 8. Februar 2008, 10:35

ist es möglich? - servo-stellung als analogsignal auswerten

hallo!

mal eine frage an die elektronik-spezialisten: wie kann auf einfache art und weise die momentane stellung eines servos als anlalogsignal gewonnen werden? das ganze sollte mehr oder weniger als "parasit" funktionieren, also so, dass dabei die eigentliche funktion des servos nicht gestört wird, es also nach wie vor vom empfänger gestellt werden kann.

ziel der sache ist, z.b. die pitch-stellung eines heli-rotors als analogsignal in einen datenlogger (UniTest2) einzuspeisen, um die antriebsdaten in abhängigkeit von der pitch-stellung analysieren zu können.

der weg, der mir spontan einfiele ist, ein poti mechanisch an die anlenkung zu koppeln... aber vielleicht gehts ja eleganter ???
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Dante

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2

Freitag, 8. Februar 2008, 11:02

Abgreifen des Servopotis...

Leo
Trollfilter: Ein

reset-leo

RCLine User

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3

Freitag, 8. Februar 2008, 11:39

keine schlechte idee, erfordert halt einen eingriff direkt ins servo... vielleicht gehts auch ohne diesen direkten eingriff. lässt sich vielleicht das PCM-signal vom empfänger in ein analoges umwandeln? wahrscheinlich nicht allzu einfach...
obwohl: man könnte ja ein anderes servo mittels y-kabel gemeinsam mit dem zu "messenden" servo an den empfänger hängen und von dessen elektronik dann das signal abgreifen.
edit: von dessen poti mein ich natürlich
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Rudy F

RCLine User

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4

Freitag, 8. Februar 2008, 11:52

Servus Leo,

Zitat

lässt sich vielleicht das PCM-signal vom empfänger in ein analoges umwandeln?

Das Signal vom Empfänger an das Servo ist PPM!
:w Rudy

Postings Irrtum vorbehalten.

reset-leo

RCLine User

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5

Freitag, 8. Februar 2008, 12:01

danke fürs ausbessern, war mehr oder weniger geraten... :dumm:
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6

Freitag, 8. Februar 2008, 12:14

Solche Schaltungen wurden mal für Motorsteller entwickelt.
Im Prinzip ist das ein Monoflop und ein wenig Gattermimik.
Das Monoflop wird durch die ansteigende Flanke des Servoimpulses getriggert.
Die Impulslänge des Monoflops entspricht der minimalen Servoimpulslänge ( 1ms ). Ist diese Zeit abgelaufen wird ein Und Glied angestossen, das dann so lange einen Impuls ausgibt wie der Servoimpuls noch anliegt.
Dieses Ausgangssignal wird integriert ( Diode, Widerstand, Kondensator ) und dann kommt eine analoge Spannung dabei raus.

Eine fertige Schaltung hab ich jetzt gerade nicht zur Hand.

Einfacher wäre die Auswertung mit einem Microcontroller.
Die Servoimpulslänge wird gemessen und mit den umgerechneten Werten wird dann ein PWM Generator angesteuert. Aber so ein Controller muss halt programmiert werden. Kanst Du das ?

reset-leo

RCLine User

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7

Freitag, 8. Februar 2008, 12:20

super beschreibung, danke erstmal!

ich "kann" weder solche schaltungen planen/entwerfen, noch "kann" ich microcontroller programmieren. allerdings hab ich von vielen dingen eine ahnung :D
eine fertige schaltung würde ich z.b. nachbauen können, denk ich. außerdem kann ich grundsätzlich programmieren und hab ein c-control daheim liegen, mit dem sich ev. die microcontroller-variante realisieren ließe... (zur not kenn ich einige leute, die m-c programmieren können)
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RudiRolf

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Beruf: Mechaniker

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8

Freitag, 8. Februar 2008, 12:44

Hallo
am Poti liegt meines wissens ebenfals ein Impuls an , den die Servielektronic benutzt um mit dem Eingangsimpuls zu vergleichen , aber wenn man in alten Modellheften blättert da giebts Bauanleitungen für Bürstenregler die den Empfängerimpuls in Gleichspannung umwandelt und dann weiterverarbeitet aber den Teil der Schaltung kannst du ja verwenden
MfG
Rudi

reset-leo

RCLine User

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9

Freitag, 8. Februar 2008, 12:51

dem hinweis werd ich bei gelegenheit mal folgen und im internet nach einer einfachen schaltung für bürstenregler suchen. da findet sich sicher was.
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Dante

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Freitag, 8. Februar 2008, 13:02

Kauf Dir einen 5Euro Fahrtregler und schliess ihn parallel zum Servo an...

Leo
Trollfilter: Ein

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Dante« (8. Februar 2008, 13:02)


reset-leo

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11

Freitag, 8. Februar 2008, 13:06

Zitat

Original von Dante
Kauf Dir einen 5Euro Fahrtregler und schliess ihn parallel zum Servo an...

Leo


so gings natürlich auch...
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12

Freitag, 8. Februar 2008, 13:53

kommt drauf an, wie gut Deine Analogeingangsschaltung ist.

Die ganze Mimik mit Monoflops und Gatter brauchts nicht, es reicht ein einfaches RC(Widerstand-Kondensator)-Glied, wenns nicht hochpräzise sein muss. Allerdings ist bei dem Verhältnis von 2ms/20..30ms die Spannung mit um die 0,5V recht niedrig und auch noch abhängig von der Versorgungsspannung.

Ansonsten noch einen kleinen Operationsverstärker und vielleicht noch eine Referenzdiode, wenns genauer sein soll und weiter gespreizt.


Geht noch billiger als mit einem Fahrtregler: Conrad hat 3 Euro Servos, wiegen aber die üblichen 45g... Darauf ein Poti geschraubt oder tatsächlich das interne angezapft...

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »e-beaver« (8. Februar 2008, 13:54)


gecko_749

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13

Freitag, 8. Februar 2008, 15:13

Moin,

der UniLog loggt ein RC Signal. Kann man anschliessend prima am PC ansehen.

Gruß

gecko

reset-leo

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14

Freitag, 8. Februar 2008, 15:43

Zitat

Original von gecko_749
Moin,

der UniLog loggt ein RC Signal. Kann man anschliessend prima am PC ansehen.

Gruß

gecko


ein unilog hab ich leider nicht...

die sache mit dem rc-glied klingt sehr einfach und günstig! hab mich dazu grad etwas schlau gemacht. die geringe spannung sollte kein allzugroßes problem sein, der eingangsbereich vom unitest beträgt 0..1500mV. wenn der maximale servoausschlag jetzt nicht dem maximal angezeigten wert entspricht, is egal, es geht um die proportionen.

müsste doch funktionieren, wenn man das rc-glied so dimensioniert, dass seine zeitkonstante der längsten pulslänge entspricht, oder? so wie ich es verstanden habe, bekommt man dann letztendlich einen teil der signalspannung raus, also bei voller pulslänge=vollausschlag.

einzig zu denken gibt mir, dass ich nirgends infos auftreiben konnte über die signalspannung und pulslängen mit denen ich rechnen muss, aber das kann das unitest2 ja glücklicherweise auswerten! wenn ich dann noch in meinem rc-glied statt dem widerstand ein poti einbaue, kann ich es sogar auf verschiedene empfängertypen eichen 8) (natürlich unter zuhilfenahme eines multimeters, damit das unitest nicht beleidigt wird...)

bleibt noch eine frage: woher weiß ich, wie ich den widerstand, bzw. das poti in meinem rc-glied dimensionieren muss? wikipedia sagt, der widerstand kann mittels ohmschem gesetz ausgerechnet werden, aber ich hab ja keine ahnung, wie viel strom mein "verbraucher" saugt! wer ist denn dann überhaupt mein "verbraucher" ???
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15

Freitag, 8. Februar 2008, 16:43

die Zeitkonstante sollte noch deutlich größer sein, sonst gibts nur "Wechselspannung". Allerdings brauchts den Kompromiss der Dynamik. Würde da so auf 200ms gehen, die Mechanik ist da ohnehin noch träge genug.

T = R*C. eigentlich ganz einfach. In T ist dann 63% einer Entladung bzw. Ladung passiert.

Also Beispiel R=10kOhm, T=200ms -> C=T/R = 0,2s/10000V/A = 20uF. Gibts in 22uF.

Ist nur noch die Frage, ob der Eingang hochohmig genug ist (also >100kOhm), sonst müsste die Sache umgeschichtet werden. Also R=1kOhm, C=220uF.

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »e-beaver« (8. Februar 2008, 16:47)


reset-leo

RCLine User

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16

Freitag, 8. Februar 2008, 18:16

ah, das hat nochmal deutlich zu meinem verständnis beigetragen! :ok: ich hatte mich in der formel für T verlesen (ich las T=R*U). das macht die sache gleich nochmal leichter, jetzt muss ich nur noch rausfinden, wie hochohmig der eingang ist... vielleicht sagen die von sm-modellbau mir das ja? mal fragen.
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17

Freitag, 8. Februar 2008, 18:26

noch ne schnelle frage: wie lässt sich mathematisch überschlagen, mit welcher ausgangsspannung ich bei gegebener eingangsspannung, impulslänge, C und R zu rechnen habe? dazu hab ich leider nix gefunden, oder ich habs nicht verstanden...

edit: das wär deshalb interessant zu wissen, weil man dann wohl durch variieren eines der parameter auf die 1500mV maximalspannung peilen kann...
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18

Freitag, 8. Februar 2008, 18:47

Das mit den Spannungen ist von 3 Faktoren abhängig.
Von der Impulslänge, von der Pause zwischen den Impulsen und der anliegenden Spannung.
Bei 5V Spannung einer Impulslänge von 1ms ( minimalausschlag ) und 20ms Pause sollte sich eine Spannung von 1*5/20=0,25V ergeben. Bei 2ms Pulasdauer 2*5/20 = 0,5V.
Bei diesen Parametern sollte sich eine Spannung von 0,25...0,5V nach dem RC Glied ergeben.
Wenn Du den Empfänger mit einem eigenen Akku betreibst wird diese Spannung mit der sich ändernden Akkuspannung ( wird ja mit der Zeit niedriger ) mitgehen.

Bei 4,5V Akkuspannung hättest Du dann eine Wertebereich von 0,225...0,45V.
Eine Möglichkeit das Glattzuziehen wäre dem Impuls einen Puffer nachzuschalten ( z.B. Operationsverstärker ) der aus einer stabilisierten Quelle versorgt wird ( Spannungsregler oder Z-Diode z.B.3,3V ). Dadurch würde der 1 Pegel Spannungsmässig nach oben auf maximal 3,3V begrenzt und die Ausgangsspannung auch bei leer werdendem Akku gleichbleibend.

reset-leo

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19

Freitag, 8. Februar 2008, 19:34

hmmm... die signalspannung sollte beim von mir geplanten aufbau eigentlich längere zeit konstant bleiben, weil ich mit dem empfänger an einem BEC hänge und nicht an einem eigenen akku. ich hoffe doch, dass das BEC die spannung ziemlich konstant hält, solange der antriebsakku noch genug hergibt.

deine spannungs-berechnung geht scheinbar davon aus, dass durch das rc-glied selbst kein spannungsverlust auftritt. ist das tatsächlich so?
jedenfalls kann ich mit dem UniTest2 die erforderlichen werte ermitteln, um die spannung überschlagsmäßig zu berechnen, also die impulslänge und die pausen dazwischen.
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20

Freitag, 8. Februar 2008, 22:42

Zitat

deine spannungs-berechnung geht scheinbar davon aus, dass durch das rc-glied selbst kein spannungsverlust auftritt. ist das tatsächlich so?

Wenn Du nicht gerade Kondensatoren aus dem Abfall ( alte ELKOS ) verwendest und der Eingangswiderstand nachfolgenden Stufe hoch ist, im Vergleich zum R des RC gliedes ist das tatsächlich so.

Zitat

weil ich mit dem empfänger an einem BEC hänge und nicht an einem eigenen akku

Dann solltest Du mit Spannungsschwankungen kein Problem kriegen.
Es wäre theoretisch noch möglich, das das BEC bei mehreren gleichzeitig laufenden Servos einbricht und somit die Messung verfälscht. Aber dann ist dein BEC auch falsch dimensioniert.

Durch den Einfluss, den die Versorgungsspannung auf die Messung hat, habe ich Dir unter anderem zur Microcontroller Lösung geraten.

EDIT:
Ich hab jetzt doch noch einen Link für einen Fahrtenregler gefunden, der nach der von mir Anfangs beschriebenen "Monoflop" Methode arbeitet. http://www.speedy-bl.com/minireg2.htm

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »wkrug« (8. Februar 2008, 22:51)