OXSENS openXsensor: Hochpräziser Geschwindigkeitsensor SDP3x

Ich fliege schon eine Zeit lang mit dem SDP und nutze auch das damit energiekompensierte Vario. Zu zweit haben wir passende Düsen für den SDP entwickelt und jetzt ist ein Segler des Kollegen ebenfalls für Messungen bereit (Bild). Die Resonanz war aber schon immer sehr gering. Mehr als eine Handvoll Leute weltweit (!) waren nie an Leistungsmessungen interessiert. Mich stört das nicht wirklich, mir reicht es, wenn ich meine eigenen Fragen durch Messungen beantworten kann und gelegentlich ein Austausch mit einem ebenfalls messenden Kollegen möglich ist.
Das meiste läuft per Mail und wenn Du konkrete Fragen zum Messen oder zum Sensor-/Düsenbau hast, schick einfach eine PM.
 

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Nein - eine TEK-Düse verringert konstruktiv den Umgebungsdruck um den geschwindigkeitsabhängigen Staudruck. Meistens ist das aber mehr Wunschdenken als Realität. Nur die Braunschweiger Düse bekommt das einigermaßen hin - zumindest ist das im Modellflugebereich so, da habe ich es getestet.

Hier sind wir im SDP-Thread, da braucht es keine TEK-Düse, es ist einfacher. Es wird prinzipiell nur ein Staudruckrohr benötigt. Eine geeignetes ist hier beschrieben, hier sieht man es montiert auf einem F5J.
Man kann auch ein Messingröhrchen biegen, wichtig sind 2 mm Innendurchmesser und Öffnung in Flugrichtung.

Mit dem SDP wird jetzt der Airspeed gemessen und dem RP2040 sagt man, dass er den V-Speed vom Vario mit dem Airspeed (eigentlich mit der Änderung des Airspeed) kompensieren soll. Bevor ich jetzt einen Roman schreibe, warte ich lieber erst mal auf Fragen ...

Die "Riesenkonstruktion" macht nur dann Sinn, wenn man jeden Messfehler durch Stau- oder Unterdruck im Rumpf ausschließen möchte. Zum energiekompensierten Fliegen reicht tatsächlich ein simples Röhrchen. Benötigtes Material:
RP2040, GY-63, SDP810, das Rohr und ein bisschen Schlauch.
 
@Carbonator
ok 2mm Messing biegen kann ich hoffentlich :)
Wie hoch (vom Rumpf) muss das und wie lange muss das Teil nach vorne sein?
2mm Innendurchmesser ;). Ich hab das Rohr zum Biegen mit Kupferlitze gefüllt und dann weichgeglüht, bis es sich leicht biegen ließ.
Die Maße hat noch niemand genau ermittelt. 5 cm Abstand vom Rumpf sollte passen, die Länge dürfte unkritisch sein, kleiner wie 1 cm habe ich noch nicht probiert.
 
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jasc

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Leo1962

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Wenn du das richtig erwärmst ist das doch ohne Epoxid dicht das Lot geht immer der wärme entgegen
 

Rolf_

Erfahrener Benutzer
Ich hole den Thread mal nach oben, um die SDP8xx Differentialdruck Sensoren Serie von Sensirion für alle diejenigen vorzustellen, die wie ich massive Schwierigkeiten beim Löten der Miniatur-SDP3xx haben.

Der Vorteil der SDP8xx ist, dass man sie auch mit Servosteckern verbinden kann. Der Nachteil ist die Baugröße. Im Vergleich zum SDP3xx riesig. Also nichts für Miniflieger.

Es gibt die SDP8xx Sensoren für zwei Messbereiche (±125 Pa oder ±500 Pa), mit Schlauch- oder Verteileranschluss und jeweils mit I2C-Anschluss oder Analogausgabe. Die I2Cs gibt es jeweils mit zwei unterschiedlichen I2C Adressen, falls man zwei Sensoren auf einem Bus betrieben möchte.

Zur Verbindung: Der Abstand der Kontaktstifte ist zwar etwas kleiner als die der 2,54 mm Dupont Stecker, man kann mit diesen aber eine sichere Verbindung herstellen, indem man 2 Leitungen mit den nackten Steckern und zwei zur sicheren Isolierung gegeneinander in einem einpoligen Steckverbinder benutzt. Ein Bild erklärt mehr als tausend Worte:

a5.jpg

Ich habe zwei ±125 Pa Sensoren, einen mit analoger und einen mit I2C Anschluss getestet. Der Messbereich reicht dann nur bis ca. 55 kmh, was mich nicht stört, da ich ihn als Airspeedsensor an einem langsamen Motorsegler (beim Thermalkreisen ca. 35-40 kmh) verwenden will. In der Hauptsache will ich aber testen, ob damit eine verlässliche AOA (Angel of Attack) Messung möglich ist. In Ermangelung einer Mehrproben-Sonde habe ich quick-and-dirty einfach die dynamischen Proben zweier, ca. 30° gegeneinander verdrehter Pitorohre an die beiden Schläuche zur Differentialdruckmessung angeschlossen:

a4.jpg

Je nachdem, ob der Fahrtwind aus A,B oder C kommt (als Simulation des AOA), sollten sich Unterschiede im Differentialdruck zeigen.

Analog mit Arduplane ausgelesen zeigte sich das ganze schonmal nicht schlecht:


Hierbei ist der analoge Ausgang einfach an einen Airspeedsenor-Pin eines h743 Matek Flightcontrollers angeschlossen und im Missionplanner die "Airspeedanzeige" dargestellt.

Das digitale Auslesen per I2C mit einem ESP32C3 und einen Arduino-Sketch zeigt, dass die Auflösung relativ gut ist.


Ob das in der Praxis was taugt, wird sich zeigen müssen, wenn ich die Sache an einem Testflugzeug (Avios Grand Tundra von HK) montiert haben werde. Ebenfalls will ich einen 500 hPa als normalen Airspeedsensor testen.

a6.jpg

Rolf
 

jasc

Well-known member
Ich versuche es mit einem von den China sensoren, für die mstrens dankenswerterweise die I2C config eingebaut hat. Ausser ein paar Zahlen im CLI hab ich aber noch nicht viel hingebracht... Zumindest zeigt er was an und das Ding lässt sich auch gut löten. Zur Genauigkeit kann ich leider noch nüscht sagen.

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I
Ich habe zwei ±125 Pa Sensoren, einen mit analoger und einen mit I2C Anschluss getestet. Der Messbereich reicht dann nur bis ca. 55 kmh, was mich nicht stört, da ich ihn als Airspeedsensor an einem langsamen Motorsegler (beim Thermalkreisen ca. 35-40 kmh) verwenden will. In der Hauptsache will ich aber testen, ob damit eine verlässliche AOA (Angel of Attack) Messung möglich ist. In Ermangelung einer Mehrproben-Sonde habe ich quick-and-dirty einfach die dynamischen Proben zweier, ca. 30° gegeneinander verdrehter Pitorohre an die beiden Schläuche zur Differentialdruckmessung angeschlossen:
Rolf
Das ist ein interessanter Ansatz. Obwohl... Du verwendest Pitot-Rohre. Die sind eigentlich zum Geschwindigkeits-Messen gedacht. Der Einsatz wird in der Literatur bis zu einem Winkel von 5 Grad angegeben. Im Prinzip machst Du dann Fehlmessungen bei +- 15 Grad. Um damit eine Aussage für den Anstellwinkel zu erhalten mußt Du eine Kalibrierkurve erstellen. Dazu brauchst Du wiederum den Bahnwinkel(Gleitwinkel, Gleitzahl). Oder Du machst Dir eine beliebige Kalibrierkurve ohne Bezugslinie und kannst dann Anstellwinkeländerungen feststellen. Das geht für mich aus Deinem Beitrag nicht hervor.
Aber... Experimente sind immer gut. Ich mache zur Zeit auch Experimente mit Flugmessungen.
Um den Anstellwinkel zu bestimmen verwende ich ein Vario, ein Prandtl-Rohr und einen Lagesensor. Damit kann ich den genauen Bahnwinkel und damit die Gleitzahl bestimmen.
Ich verwende auch einen langsamen Thermiksegler(Eigenkonstruktion). Siehe Post #102 von Carbonator.
Diese Messungen sind allerdings sehr schwierig und oft frustrierend.
Du verwendest Arduplane. Ich kenne das nicht. Kann man damit *.csv-Dateien grafisch darstellen?
Ich bin gespannt wie das bei Dir weiter geht und wünsche frohes Schaffen.
Ernst
 
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Ich versuche es mit einem von den China sensoren, für die mstrens dankenswerterweise die I2C config eingebaut hat. Ausser ein paar Zahlen im CLI hab ich aber noch nicht viel hingebracht... Zumindest zeigt er was an und das Ding lässt sich auch gut löten. Zur Genauigkeit kann ich leider noch nüscht sagen.
Ich habe bei meinen Flugmessungen auch ein China-Rohr von #Carbonator verwendet. Mich hat daran gestört, daß im Stand Werte von -6 km/h bis +6 km/h angezeigt wurden. #Carbonator hat mir dann den Sensirion SDP8x empfohlen. Der zeigt bei Null auch Null an! Damit kann ich dann in Verbindung mit meinem Prandtl-Rohr sehr gute Messungen durchführen.
Was ist ein CLI?
Entscheidend für eine genaue Messung ist: Das Rohr muß in der ungestörten Strömung sein.
Ich lese interssiert weiter.
Ernst
 
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Rolf_

Erfahrener Benutzer
Obwohl... Du verwendest Pitot-Rohre.
In Ermangelung einer Mehrkanalsonde habe ich die benutzt, um überhaupt zu sehen, in welchem Bereich man bei +-125 PA liegt und ob ich den I2C Treiber aus einem ESP32 installiert bekomme.

Du verwendest Arduplane. Ich kenne das nicht
Arduplane ist eine umfangreiche Open-Source-Softwareplattform für die Steuerung von Koptern, Flugzeugen, Hubschraubern, Booten und mehr, die auf vielen FLgihtcontrollern läuft. Umfangreiche Logfunktionen machen ie Fluganalyse leichter, dazu kann auf manchen Flightcontrollern LUA-Script laufen, wodurch leicht eigene Anpassungen/Anbindungen von Sensoren möglich sind.

Rolf
 
Arduplane ist eine umfangreiche Open-Source-Softwareplattform für die Steuerung von Koptern, Flugzeugen, Hubschraubern, Booten und mehr, die auf vielen FLgihtcontrollern läuft. Umfangreiche Logfunktionen machen ie Fluganalyse leichter, dazu kann auf manchen Flightcontrollern LUA-Script laufen, wodurch leicht eigene Anpassungen/Anbindungen von Sensoren möglich sind.
Ah... wieder was gelernt.
Ich benutze für meine Flugmessungen zum Loggen die Speicherkarte meiner X9D und stelle die Ergebnisse mit Companion grafisch dar. Zur weiteren Auswertung habe ich ein selbst geschriebenes Fortran-Programm.
Bin schon auf Deine weiteren Ergebnisse gespannt!

Ernst
 

Rolf_

Erfahrener Benutzer
Dauert sicher noch was. Ich muss noch die Daten über die serielle Schnittstelle des ESP32 in eine serielle Schnittstelle des Flightcontrollers (Mateksys H743) übertragen und das LUA-Script auf dem Flight Controller soll mir dann die Werte fortlaufend Loggen.

Ich habe mir gerade Messingröhrchen bestellt, um damit Pitot-Proben zu "bauen" und zu experimentieren.

Als Flugzeug habe ich meine Avios Grand Tundra im Auge, da die mit eingefahrenen Klappen und Vollgas einerseits und max. ausgefahrenen Klappen andereseits sehr langsam mit hohem Anstellwinkel fliegen kann.
Die Messflüge erleichter der Flightcontroller, indem ich vorhabe, als Flugmodus einen Modus zu nehmen, bei dem der Autopilot die Höhe sehr gut hält und man dann einfach mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten fliegt.

Rolf
 
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