Zenoah & Co: Spektrum Telemetrieeinbau

Posted by Tobias on 2013-08-08 at 5:20 pm

Zunächst einmal ein paar Worte zur Telemetrie selbst. Im Modellbau - speziell RC-Car Modellbau kann die Telemetrie wichtige Zusatzinformationen wie z.B. Motortemperatur, Drehzahl bzw. aktuelle Geschwindigkeit, Rundenzeit oder die Spannung des Empfängerakkus liefern. Zu Beginn waren hierfür spezielle (zusätzliche) Sender und Empfänger nötig. In der Zwischenzeit ist jedoch in jedem hochwertigeren Sender auch eine Empfangseinheit für telemetrische Daten integriert. Sprich telemetrische Daten vom Fahrzeug können empfangen  und direkt auf der Fernsteuerung angezeigt werden. Wie der Einbau der Telemetriesensoren am Beispiel eines Großmodell 2-Takt Motors und einer Spektrum RC-Anlage aussieht beschreibe ich hier im Folgenden...

Wie bereits erwähnt habe ich vor meinen Carbon Fighter III um einige Telemtriefunktionen zu erweitern. Motortemperatur, Spannung des Empängerakkus und vor allem Motordrehzahl interessieren mich und so habe ich mir den zu meiner Fernsteuerung passenden telemetrie-fähigen Empfänger Spektrum SR3300T inkl. Sensoren besorgt. Den Rundenzähler-Sensor kann ich mir sparen, da ich aktuell nicht plane mit meinem Auto an Rennveranstaltungen teilzunehmen und hierfür natürlich eine professionell ausgebaute Modellbaustrecke mit Zeitgeber nötig wäre. Ich beschränke mich daher auf den Einbau des Temperatur -und Drehzahlsensors.

Wer das Telemetrie-Sensor Paket für den Spektrum SR3300T Empfänger kauft erhält unter anderem einen optischen Drehzahlsensor. Was bedeutet das? Wie der Name schon vermuten lässt wird die Umdrehung des Motors an einer "drehenden" Stelle optisch abgenommen. Sprich, der Sensor muss an einer Stelle angebracht werden, an der die Motorumdrehung erkennbar ist. Sinnvolle Einsatzorte wären z.B. die Kupplungsglocke oder eine Felge. Alternativ könnte der optische Sensor auch am Lüfterrad die Umdrehungen abnehmen. Das hat den Vor -oder Nachteil, dass auch im Stand ohne dass die Kupplung greift (und damit das Auto fährt) bereits die Leerlaufdrehzahl angezeigt wird. Ich selbst setze wie vielleicht auch auf dem Bild oben zu sehen ist einen zusätzlich bestellten magnetischen Drehzahlsensor (links unten) ein. Nach vielen Versuchen den optischen Sensor sinnvoll am Wagen zu befestigen und vielen Fehlmessungen wegen Reflektionen oder Ablösen des weißen Markierungsstreifens habe ich den optischen Sensor aufgegeben und versuche mein Glück mit dem magnetischen.

Zunächst einmal zurück zum Temperatur-Sensor. Dieser sollte natürlich an einer möglichst sinnvollen Stelle am Motor angebracht werden um eine realistische Messung der Temperatur zu ermöglichen. Ich habe zunächst die Abdeckung des Zylinderkopfes abgenommen und den Sensor zwischen den Kühlrippen eingefädelt. Ich gehe davon aus, dass ich an dieser Stelle am einfachsten eine recht realistische Temperaturmessung erhalte.

Die Kabel der Sensoren werden letztendlich am Empänger in den jeweiligen Spezial-Kanälen angeschlossen. Wichtig ist, dass hierbei unbedingt die korrekten Stecker am Empänger verwendet werden. Die Telemetrieports sind auf 3,3 Volt beschränkt. Sollte hier versehentlich mehr Spannung ankommen kann dies den Empfänger beschädigen oder gar zerstören. Hier ist also unbedingt Vorsicht geboten!

Jetzt wird es etwas kniffliger! Der Drehzahl -bzw. RPM-Sensor soll eingebaut werden. Nach vielen Versuchen habe ich mich dazu entschieden einen magnetischen Sensor zu nutzen. Vor allem aus dem Grund, dass die Messung damit absout zuverlässig und auch bei schlechten Lichtverhältnissen oder verdrecktem Auto kein Problem darstellt. Der optische Sensor benötigt zudem noch eine weiße oder schwarze Markierungslinie. Problem dabei ist, dass diese Markierungslinie auf einem beweglichen Teil des Motors angebracht werden muss. Diese Teile sind aber meist hohen Temperaturen (Kupplungsglocke) oder Dreck (Felgen) ausgesetzt - weswegen der optische Sensor meiner Ansicht nach keine permanent gute Lösung ist. Der magnetische Sensor hingegen setzt wie der Name schon sagt auf eine Magnetfeldänderung. Ein kleines Magnet wird am dem beweglichen Motorteil angebracht und der Sensor misst die Anzahl der Umdrehungen mit Hilfe des Magneten. Auch hier habe ich zunächst auf die Kupplungsglocke gesetzt. Das Neodym-Magnet war stark genug um sich an der Glocke zu halten - zumindest im kurzen Test. Nach einer Testrunde von  ca. 30 Sekunden war der Magnet dann verschwunden und somit schied für mich auch die Möglichkeit mit einem Magneten aus. Jetzt ist das Improvistationstalent eines Modellbauers gefragt! :-)

Sieht man sich so einen 2-Takt Motor einmal genauer an so gibt es darin eine Zündspule und ein Lüfterrad mit eingebautem Magneten. Das Lüfterrad sorgt dann zusammen mit der Zündspule dafür, dass der Zündfunke für die Zündkerze entsteht. Es müsste doch eine Möglichkeit geben diesen Magnet im Lüfterrad auch für die Drehzahlmessung zu nutzen... In der Tat funktioniert das - und zwar 100% zuverlässig und stabil!

Der Einbau gestaltet sich heirbei natürlich etwas aufwändiger, weil zunächst einmal die Lüfterradabdeckung und letztendlich auch das Lüfterrad selbst abgezogen werden muss. Hierfür würde ich dringend den Einsatz eines Kolbenstoppers und Abziehers für das Lüfterrad empfehlen. Nachdem das Lüfterrad weg ist kann der Sensor im Lüfterrad-Rahmen befestigt werden. Wie befestigen? Ich nutze hierfür einen Epoxid-Harz Klebstoff, der auch hohen Temperaturen Stand hält. Auch das Kabel wird am Rand entlang fest verklebt und weiter oben aus dem Motor heraus geführt. Vor dem Verkleben sollte natürlich die Postition und Funktion des Sensors überprüft werden. Lüfterrad wieder grob auf den Motor stecken, Empfänger mit Sensor vorbereiten und versuchen den Sensor durch leichte Drehung des Lüfterrades auszulösen. Wird ausgelöst kann der Sensor fest verklebt werden - wenn nicht, dann ist der Abstand zwischen Sensor und Lüfterrad bzw. dessen Magnet wohl zu groß. 5mm sollten optimal sein.

Jetzt wird wieder alles zusammen gesteckt und wie vorher bereits beschrieben am Empfänger dauerhaft angeschlossen. Die Messung und Übertragung der Spannug des Empfänger-Akkus ist bereits im SR3300T Empfänger integriert. Die Fernsteuerung liefert jetzt ab telemetrische Daten. Wichtig dabei ist zu beachten, dass für die Telemetrie eine gesonderte Übertragsunstechnologie verwendet wird (keine 2,4 GHz!). Die Reichweite beschränkt sich hierbei auf ca. 100 Meter bei freier Sicht auf das Modell. Die Zuverlässigkeit der Telemetriedaten ist aufgrund der schlechten Übertragungstechnologie aber bereits bei etwas geringerer Entfernung schon nicht mehr sonderlich zuverlässig (Fehlmessungen).

Model Building
5 comments
Posted by chris on 2013-08-09 at 1:29 pm

was kostet der Spaß insgesamt mit Auto, klingt nämlich gut?

Posted by Tobias on 2013-08-09 at 4:21 pm

Hi Chris,

der Carbon Fighter III von Reely dürfte wohl mit 379 Euro einer der günstigsten Großmodelle sein. Dabei ist auch schon eine 2,4 GHz Fernsteuerung. Du brauchst dann lediglich noch einen Akku + Ladegerät für rund 20 Euro und natürlich Benzin + 2-Takt Racing Öl. Ich würde sagen mit knapp über 400 Euro geht das Ganze los. Möchtest du dann auch so eine Telemetrie einbauen musst du mit nochmal 100 Euro rechnen. Das Auto selbst bekommst du bei Conrad.

Grüße Tobi

Posted by Chris on 2013-08-27 at 11:48 am

ah ok, danke Ranger.

Da muss ich dann noch etwas sparen, aber kommt vielleicht mal auf den Zettel als Weihnachtsgeschenk :-)

Posted by Dennis on 2014-12-27 at 12:42 am

Eine frage zu dem text, und zwar ich habe mir auch einen Sender+Empfänger mit telemetrie gekauft, und in an den Lüfterrad befinden sich doch 2 Magneten, oder hab ich da was falsch gesehen?

Rein in der Theorie müsste es dann ja die doppelte Drehzahl anzeigen.

Hoffe auf Antwort

Mfg Dennis

Posted by Tobias on 2014-12-27 at 10:12 am

Hallo Dennis,

da hast du nicht ganz unrecht. Am Lüfterrad sind zwei Magneten, die allerdings sehr nah beeinander sind. Ob der Magnetsensor jetzt bei jeder Umdrehung x2 zählt müsstest du am Ergebnis erkennen können. Wenn du den Motor z.B. im Leerlauf lässt kannst du die Drehzahl mit der aus den technischen Daten des Motos vergleichen. Bei mir wird die Drehzahl nicht verdoppelt. Der Sensor scheint den kleinen Abstand zwischen den Magneten nicht wahrzunehmen. Trotzdem hast du recht, dass man das evtl. bedenken sollte.

Grüße Tobi

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