SuperVario

In principe is wat hier TEK vario en TE vario genoemd wordt het zelfde, alleen de sensor is anders.
Bij je TEK wordt de sensor zodanig vorm gegeven (inclusief de plaatsing) dat er een punt wordt gecreëerd met een drukcoëfficiënt van -1.
Bij de TE wordt het de gecompenseerde hoogte berekend uit de gemakkelijkere en nauwkeuriger meetbare stuwdruk en statische druk.

De grootheden die onder TE genoemd zijn zijn allemaal m/s want wanneer je de dimensies van W/mg uitschrijft blijft er weer m/s over. (let hier op: bij W/mg is m massa en bij m/s is m meter).
Alle zienswijzen geven dus vanuit een andere hoek een blik op het zelfde.


Wat betreft de vergelijkingen met de 1:1 zweefvliegerij wordt daar nog veel aandacht gegeven aan de snelheid en richting van de wind tov de grond.
Dit is van belang om zo efficiënt mogelijk een bepaalde afstand te overbruggen.
Met tegenwind moet je vliegen met een hogere vliegsnelheid tov de lucht en met meewind vlieg je langzamer. De Mc Cready ring of -computer berekend dit.
Voor cross country of gps modelzweef wedstrijden of zelfs voor de afstand taak bij F3B kan dit interessant zijn.

Rick

 

Sinan, van RCGroups zal je ons contact nog wel herinneren, ik maak al vele jaren gebruik van diverse vaiometers naar eigen constructie en gebaseerd op de wat oudere generatie variometers.
Momenteel vlieg ik met een Sagitta 900 met relatieve netto variometer met voorbereid de 'speed to fly' aanvulling.
Voor het rekenwerk maak ik geen gebruik van een microprocessor, evenzo niet van van 'kant en klare' sensoren. De sensoren zijn van eigen ontwerp en constructie.
Twee foto's,

Sagitta 900. elektro aandrijving, MH32 profiel, relatieve netto variometer met uitbreiding naar ''speed to fly'', hiervoor zijn de benodigde componenten reeds vervaardig en wachten op inbouw.
minimum stijgsnelheid meetbaar 2 cm/seconde, aanspreekgevoeligheid 2,5 cm voor stijgen naar dalen.


De pitotbuis heeft een plaatsje gevonden aan de tip, dit om reden om deze uit de schroefwind te houden en ook tijdens motorloop de variometer functioneel te houden.

Cees

 

@Rick,
De TEK en TE varianten stoelen natuurlijk op de zelfde principe. Ik prefereer de TE variant omdat ik eigenlijk meer geïnteresseerd ben in de luchtsnelheid. Als je de luchtsnelheid toch al meet, krijg je de TE vario er bijna gratis bij.

Bij een vario hebben we meters per seconde nodig. Maar, het kan soms ook handig zijn om de uitkomst in watts per gewicht (W/ms) te lezen. Ik zou bv. een indicatie van het rendement van een power train kunnen krijgen als het opgenomen elektrische vermogen (en het gewicht van de kist) ook bekend is.

Uiteindelijk wil ik aan een solide speed-to-fly indicatie werken. Hiervoor moeten er wel een aantal puzzelstukjes bij elkaar gebracht worden. Ten eerste heb ik de polaire van de kist nodig. Dat zou ik het liefst semiautomatisch willen genereren. Om dat goed te doen, is een versnellingssensor nodig. Als de polaire bekend is kan ik in principe speed-to-fly per vluchtfase berekenen. Rekening houden met de wind is natuurlijk de volgende stap. Daarvoor is weer een GPS nodig. Met een GPS erbij kan je de actuele windrichting en snelheid meten, optimale snelheid berekenen, waarschuwing geven wanneer te laag dreigt te komen om het veld nog te halen, etc.

De nieuwe vario (die we trouwens RaptorSense gaan noemen) is hier wel op voorbereid. Huidige is al een ‘extensible’ maar de nieuwe wordt heel erg :shock:.
Op het zelfde printplaatje van 6mm breed kunnen er straks tot 5 druksensoren, een 9-assige IMU en flink wat geheugen geplaatst worden. Alleen de eventuele GPS zal extern moeten.

Nog zoveel leuks te doen. Was er maar wat meer tijd en veel meer handen. Zoiets misschien…

Geen wonder dat er zulke goede IT’ers komen uit India. Zo kan ik het ook.


@Cees,
Ongelofelijk wat je allemaal voor elkaar krijgt met analoge elektronica en zelf ontworpen sensoren. Dat is heel ver buiten mijn bereik, ik kan alleen digitale onderdelen van anderen aan elkaar programmeren.

Gevoeligheid van 2 cm/seconde is indrukwekkend. Dat haal ik waarschijnlijk niet zonder teveel vertraging.

Wanneer ga je de speed-to-fly functie integreren?

Sinan

 

Sinan,
Bedankt voor je woord van waardering.
Het was om reden van jouw uiteenzetting van de diverse uitvoeringen van variometers dat ik mijn situatie even voorlegde.
Het kan zijn dat er natuurlijk meerdere 'elektronici' bezig zijn op eigen instrumenten te ontwerpen en gebruiken, het is om die reden dat ik met mijn voorbeeld de haalbaarheid aantoon.

Speed to fly is voorbereid en hoop ik volgend seizoen functioneel te hebben. Misschien dan ook eens een vintage meeting bij te wonen.

Met de huidige sensoren en microprocessor techniek is het nu mogelijk om 'moderne' miniatuur variometers te bouwen. Kans op slagen is groot en ook de eigenschappen zijn voor alle uitvoeringen ruim voldoende voor het modelvliegen.

Er zijn natuurlijk verschillen.
De moderne techniek maakt het mogelijk ultra kleine en lichte variometers te bouwen en ook de mogelijkheden van dataloggen zijn vrijwel onbegrensd.

Bij toepassing van de conventionele techniek blijkt het nog steeds aantrekkelijk de 'strijd' te blijven voeren mede om de te behalen resultaten.
Bekend mag zijn dat met toepassing van bijvoorbeeld operationele versterkers vrijwel alles mogelijk is aan bewerkingen, denk aan optellen, aftrekken, vermenigvuldigen, delen, worteltrekken, bepalen van grenswaardes en opwekken van tonen. Ook kan pneumatisch gerekend worden daar waar dit een voordeel kan zijn.

Ik richt mij uitsluitend op de variometer in al zijn uitvoeringen en het dataloggen komt daarin niet voor, in mijn motormodel gebruik ik hiervoor bijvoorbeeld nog vintage Robbe aparatuur. Voor wat volume en gewicht betreft is de Sagitta 900 de limit in afmetingen, kleiner kan ik niet gaan.

Dat ik weinig van mijn techniek bekend maak is om reden de enorme lange investering aan tijd en een aantal zeer waardevolle details.
Anderzijds is de na-bouw zeer complex en het testen en kalibreren niet eenvoudig. Het is wél zo dat mijn technieken al werden toegepast in de pré-microprocessor periode en ikzelf ook uit dié periode nog een werkend prototype heb van een relatieve netto variometer met 'speed to fly' uitbreiding (final glide) waarmee in de 1:1 luchtvaart gevlogen is met toestemming van de RLD.

Een interessante variometer was tot voor kort nog een geheel mechanische variometer van Bohli die nog lang de modernere elektronische variometers 'vóór' bleef, een TE variometer die gebruik maakte van een apart principe van compensatie. Belangrijk voor de variometer is en blijft de responstijd en ook daarin was de Bohli uitmuntend en zeer gewaardeerd.

Je ontwikkelingen zijn bewonderenswaardig, belangrijkste blijft het om na te denken over de meest optimale mens-machine communicatie, we zijn tenslotte primair piloot en een variometer kan, indien aan de communicatie niet de juiste aandacht geschonken wordt zelfs een 'vervelend ding' worden.

Groet, Cees

 

Cees,

Helaas mis ik de relevante achtergrond om het echte elektronica werk te doen/begrijpen. Ik zou het wel willen maar het lukt niet meer om het allemaal alsnog te leren. Gelukkig biedt de digitale elektronica ineens nieuwe kansen voor mensen uit andere disciplines.

Ik voel me af en toe wel een soort scriptkiddie die van alles aan elkaar knoopt. Mijn meerwaarde zit in de ingebouwde algoritmen en die bewaar ik ook voorlopig voor mezelf . Voor het ontwerpen en bestukken van de printjes werk ik samen met mijn maatje, Greg. Hij is gelukkig ook lekker eigenwijs en niet vies van een stevige uitdaging, dus we kunnen flink experimenteren.



Intussen heeft Greg het nieuwe ontwerp opgestuurd naar de printplatenboer. Deze is o.a. geoptimaliseerd voor de BMP280 sensoren van Bosch.


Groeten, Sinan

 

Met de nieuwe ontwikkelingen zijn er meerdere wegen die naar Rome leiden, de weg (Via Appia?) is niet belangrijk het doel wel, succes.
Cees

 

Mooi project..
Wanneer kunnen we de printjes bestellen cq de gehele vario?

 

sow, nog nooit van gehoord, dat de snelheid gecompenseerd word met de hoogte, best cool!

zou een vario eigenlijk niet zowieso al wat "geholpen" worden bij het zoeken van termiek? want als een thermiek bel warme lucht is, dan is in dat gebied ook de dichtheid van de lucht lager, wat de vario dan weer oppikt als een stijgende beweging?

 

@Frater,
Bedankt en er wordt hard aan gewerkt

@Joris,
Ik heb me ook altijd afgevraagd wat het effect zou zijn van afname luchtdichtheid in de warmere (en waarschijnlijk ook vochtigere) bel. Nog geen idee hoe groot de luchtdruk verschillen zijn tussen de daal en stijggebieden. Ik wil ooit een zwever volhangen met sensoren aan de vleugeltippen, staart en op het zwaartepunt. Alles wat relevant zou kunnen zijn (luchtdruk, temperatuur, vocht, versnelling, …) meten, loggen en analyseren zal veel inzicht verschaffen. Ooit..., eerst even mijn vario afmaken.

 

Je meet druk. Die is afhankelijk van de hoogte, en daarnaast van hoge-/lage-luchtdrukgebieden (een verschijnsel dat varieert over tientallen tot meestal duizend(en) km(s). Binnen een paar (honderd) meter plaatsverschil, op één hoogte, verandert die druk niet (meetbaar).
Als je toch drukverschillen meet, is het vleigtuig zelf, of de beweging/snelheid daarvoor de eerst verdachte oorzaak.

 

Principieel is de druk in en buiten de bel vrijwel gelijk, maar de dichtheid zal minder zijn door de hogere temperatuur in de bel.

Wanneer we in de bel 5° temperatuurverhoging hebben zal het verschil in dichtheid 300/295= 1.017 of wel 1.7% zijn.
Dit heeft geen invloed op de gemeten hoogte, maar wel een beetje op de gemeten snelheid op basis van een pitot-statische meting. Die zal dus in de bel 1/2 x 1.7% lager zal zijn dan de ware.
Als de snelheidsmeting op basis van stuwdruk gecorrigeerd is met temperatuur, dan is er helemaal niks aan de hand, mits de correctie snel genoeg is.

De invloed van luchtvochtigheid op de luchtdichtheid is bij temperaturen onder de 40° heel erg klein. Regen of mist buiten beschouwing latend.

Conclusie is dat de afwijkingen, als ze er al zijn, klein zijn.


Rick

 

Ik heb een poging gedaan om mijn vario in een kleine ontvanger (FrSky X4R) te stoppen. Het is helaas mislukt doordat de vario enorm verstoord werd.

Ik kwam op het idee toen ik mijn kleinste telemetrie ontvanger en de vario in een geleende Elf ging installeren.


Vario was helemaal geen probleem en de ontvanger paste net. Het was wel zo dat er nauwelijks ruimte was voor de telemetrie stekker. Toen dacht ik, zou het niet leuk zijn om de vario en de ontvanger te combineren in één behuizing.

Het is fluitje van een cent om de X4R te openen. Ik heb de ontvanger geïsoleerd met krimpkous zodat ik de vario direct er op kan leggen zonder gevaar voor kortsluiting. De vario in een krimpkous zou niet werken omdat ik de firmware nog regelmatig moet upgraden. Hiervoor moeten de contactpunten aan de onderkant van de vario vrij blijven.




De drie draden voor telemetrie zijn intern verbonden. Het gele signaaldraad gaat naar de onderkant, plus en minus worden afgetapt van de servo connectoren. De kabels heb ik wat langer gehouden zodat ik de firmware makkelijker kan uploaden. Leuk te zien dat de vario netjes tussen de antenneconnectoren valt waardoor het geheel nauwelijks dikker wordt.


Hier is de ontvanger alweer ingepakt met vario er in. Voor het inpakken werkte alles OK maar daarna kreeg de vario last van storingen. Het werd kennelijk te intiem voor de vario toen het gedrukt werd op de X4R. X4R zelf lijkt nergens last van te hebben.

Ik vraag me af of het een X4R specifiek probleem is of een FrSky probleem of is het misschien is het nooit een goed idee om zoiets uit te proberen. Of, misschien is mijn vario te gevoelig voor HF signalen. Het is iig. jammer dat het niet werkt zo.

Sinan

 

Drukt er mischien iets tegen de vario aan?
Daar is zo'n sensor waarschijnlijk best gevoelig voor
Jp (frater) heeft hier volgens mij ook last van gehad

 

Je zou nog geaard blik tussen de vario en de transceiver kunnen doen.

 

@Joris,
De meeste druksensoren zijn idd gevoelig voor de vervorming van de printplaat waar ze op zitten. Als er een wisselende belasting op zit, pikken ze dat op. In dit geval valt het wel mee met de belasting. Het is alleen het kartonnetje die de boel bij elkaar houdt.

@Frater,
Ik had er aluminiumfolie tussen gezet zonder resultaat. Het moet waarschijnlijk blik of koper zijn om de HF signalen tegen te houden. Ik ga het morgen uitproberen.

 

Alufolie is net zo goed als koper of blik. Alu is een zeer goede geleider.
Maar een plaatje/plakje ertussen is niet voldoende, inwikkelen wel.

Eerst een papiertje eromheen vouwen (elektrische isolatie en luchtlek voor de drukmeting), dan een laag alufolie eromheen. Ipv. papier is een dun stukje polyether (matrassenschuim oid) ook goed, zo niet beter, maar al gauw dikker.

Met een stukje tape de boel bij elkaar houden, maar wel zorgen dat je het niet (bijna) luchtdicht afsluit.

Alu middels een x pF of nF condensator aan de 0 V leggen.

Het zou me verbazen als je dan nog storing krijgt.

 

Bedankt Dirk,
in alufolie wikkelen en verbinden met de aarde met een condensator klinkt makkelijk te doen. Ik had het al zonder succes geprobeerd met alufolie maar ik had het toen niet geaard. Nog een paar vragen...

- Hoeverre moet de aluminiumfolie sluitend zijn? Gewoon er omheen wikkelen of er echt een gesloten verpakking van maken?
- Wat voor een condensator (liefst klein van formaat) zou je hiervoor aanraden?
- Hoe maak ik de condensator aan de alufolie vast?

Het isoleren van de elektronica zal geen probleem zijn. Ik kan de vario alsnog in een krimpkous stoppen en dan de alu er omheen. Luchtaansluitingen zullen ook geen probleem zijn. De vario kan volledig ingepakt worden, er lopen nl. twee slangen naar buiten als aansluiting voor de statische en totale druk. Dat zijn die rode en blauwe slangetjes op de foto’s.

Sinan

 

Gewoon een een beetje overlap en de 'spleet / naad' klein houden (plakband erover) zal voldoende blijken. Zo niet dan moeten er echt andere maatregelen genomen worden, dan moet je echt bij iemand zijn met verstand van elektronica in het GHz bereik.

Of toch gewoon 5 cm van je ontvanger weg ...

 

Als afscherming niet werkt is het een bewijs dat dit niet het probleem is, niet dat de afscherming onvoldoende is.
Het kan ook via de + binnenkomen. De draden zijn immers korter. Een condensator naar aarde zou moeten helpen. Eventueel met spoel in de stroomtoevoer.

 

Bedankt voor alle input.
Het is jammer genoeg niet gelukt. Ik had nog wat koperfolie liggen, die heb ik er omheen gedaan en geaard met/zonder condensator. Het lijkt wel invloed te hebben op de soort en frequentie van de ruis maar uiteindelijk is het niet bruikbaar.


Als ik het een beetje rechtop zet, gaat wel OK maar nog niet perfect.


Een spoel heb ik er niet tussen gezet, met extra krimpkous en folie werd het al zo lomp dat de elegantie van de oplossing verloren gaat.

Het zou leuk zijn geweest, helaas.

Ontvanger weer ingepakt en aangesloten zoals het hoort.