Wie funktioniert eigentlich ein GY401 oä. ?

[klauskolb]

Hallo,

auf was reagieren eigentlich die Sensoren in einem 401 ?

[lua]

Re: Wie funktioniert eigentlich ein GY401 oä. ?

Die alten Kreisel enthielten Gyroskope, also gelagerte, sich schnell drehende Kreisel.
An den Achsen sind Sensoren, die die um 90° abgelenkte Kraft Messen und über die Elektronik einen entsprechenden Gegenimpuls für die Servosteuerung generieren.

Beispiel:
Halte mal ein sich drehendes Fahrad-Rad an der Achse und versuche es nach links oder rechts zu schwenken. Du wirst die Kraft bemerken.
Diese Kraft ist sogar so stark, dass du einen Kreisel der sich schnell dreht, mit einem Faden an nur einer Achse halten kannst, er wird nicht nach unten kippen sondern sich langsam (je schneller sich der Kreisel dreht, umso langsamer) um seine Achse drehen. Eine Seite schwebt quasi, muss man mal probiert haben!

Bei den neuen Kreiseln (auch dem 401) sind die sich drehenden (anfälligen und trägen Teile) durch Piezo-Kristalle ersetzt. Diese reagieren wesentlich feiner und schneller.
Piezo-Kristalle drehen auf Druck und durch die Masseträgheit entsteht der Druck auch bei Drehungen, also Gierbewegungen um eine Achse. Ich denke, dass an dem Piezo-Kristall kleine Gewichte angebracht sind, die auf der entsprechend zu steuernden Achse liegen und auf das Kristall drücken, habe aber noch keinen auseinandergebaut

[007Sascha]

Re: Wie funktioniert eigentlich ein GY401 oä. ?

Hallo,
ich hatte zwar auch noch keinen auseinander aber anhand des Names Piezo-Integral-Kreisel kann es sich eigenlich wie auch schon oben durch lua beschrieben um ein(oder auch mehere) Piezo-Kristall handeln die auf durch Drehungen verursachten Druck eine Spannung ausgeben welche dann in einer Elektronik ausgewertet werden. In der Elektronik wird dieses Signal dann in einer Regelung aufgearbeitet und schließlich als Steuersignal ausgegeben.
Hier noch genaueres:
Piezo-Effekt http://de.wikipedia.org/wiki/Piezo-Effekt
I-Glied in der Regelungstechnik: http://de.wikipedia.org/wiki/I-Glied
MFG 007Sascha

[klauskolb]

Re: Wie funktioniert eigentlich ein GY401 oä. ?

Hallo,

ich hatte gedacht Piezo-Kreisel sind veraltet.

Bei Piezo-Kreiseln schwingen wohl stabförmige Piezokristalle hin und her, angeregt durch eine elektronische Schaltung. Wenn die Piezos bewegt werden, schwingen sie etwas anders und aus dem veränderten Strom kann man die Bewegung errechnen, so ähnlich habe ich das mal gelesen.

Ich glaube aber, die neuen Kreisel funktionieren anders.

[lua]

Re: Wie funktioniert eigentlich ein GY401 oä. ?

du hast recht. das handbuch spricht von einer technik, die einige vorteile gegen die piezo-technik bergen soll, es ist von einem SMM-Halbleiter-Sensor (Silicon Micro Machine) die rede.

smm kommt von der firma "sandia national laboratories"
guckst du:

http://mems.sandia.gov/tech-info/mems-overview.html

die bauen in einen cmos-chip mechanische elemente ein und generieren daraus beschleunigungssensoren, unter anderem für airbags und 3-achsen-beschleunigungsmesser.

achte auf "accelerometer", beschleunigungsmesser.

[lua]

Re: Wie funktioniert eigentlich ein GY401 oä. ?

zum thema piezo-beschleunigungsmesser "meint" die wikipedia zumindest, dass es sich dabei auch um veformungs- und somit piezo-typische faktoren handelt...

von http://de.wikipedia.org/wiki/Piezo#Sensorik
Bei piezoelektrischen Beschleunigungssensoren bzw. -aufnehmern kommt es bei einer mechanischen Deformation (Kompression oder Scherung) durch die Beschleunigung zu einer Ladungstrennung und damit zu einer abgreifbaren Ladung (bzw. Spannung) an den aufgedampften Elektroden.

[Raptobi]

Re: Wie funktioniert eigentlich ein GY401 oä. ?

Hallo,

ist zwar ein wenig Offtopic, fand ich aber sehr interessant.
Beim Airbus A-340-600 sind am Rumpf auch mehrere Sensoren in der Art von Gyros montiert, die die Verwindung des Rumpfes beim Flug registrieren. Die braucht man, da der Rumpf so lang ist, daß das Flugzeug durch diese Verwindungen nicht präzise steuerbar wäre und die Leute im Heck sonst ihre **Tüten rausholen müssten, d.h. diese Sensoren erfassen diese Verwindungen und wirken automatisch mit Ruderausschlägen entgegen.

Gruß Tobi