Ausfall von Piezo Sensoren nach Crash, der Grund ist gefunden!

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  • satsepp
    Gast
    • 03.11.2009
    • 865
    • Josef
    • Bayerisch Eisenstein

    #1

    Ausfall von Piezo Sensoren nach Crash, der Grund ist gefunden!

    Viele kennen ja das Problem von Piezeo Kreiseln, wie E-Sky, Mystery, GY401B etc. die ja abgesehen von der Temperaturtrift erstaunlich gut funktionieren.

    Aber nach dem ersten Crash ist es meist vorbei mit der Herrlichkeit. ßhnlich beim Piezo Stabi KDS Flymentor. Hier hatte mich der Ehrgeiz gepackt dem Versagen auf die Sprünge zu kommen, und nicht zuletzt wegen dem Arangement von anderen Benutzern habe ich nun den Grund für das ganze ßbel gefunden.
    Zuerst ging eine Messreihe voraus: http://www.rc-heli.de/board/showpost...postcount=1413 die mich in das Grübeln brachte.

    Dann dachte ich schei.... auf den triftenden Mystery Gyro, und ich machte den auf und begann damit die Funktion zu prüfen, die Ausgangsspannung fast auf Referenz, aber in eine Richtung keinerlei Spannungsänderung. Da ja eh Defekt machte ich der Deckel ab, und der Piezo lag in Trümmern drinnen.
    Da konnte mich nichts halten, und ich habe auch den defekten Rollservo vom Flymentor, sowie den funktionierenden Nickservo geöffnet, siehe Bilder.
    Beim Rollsensor fehlt eine Ecke, am Nicksensor ist keine Schädigung feststellbar.

    Diese Piezo Sensoren haben alle einen sehr großen Piezzo-Stab drinnen, und diese Masse kann schon bei einem leichten Einschlag zerstört werden.
    Meist funktioniert der Kreisel noch ein bisschen, aber er triftet häufig weg. Noch schlimmer beim Flymentor wo die ganze Taumelscheibe geregelt wird, hier kann es ganz schnell zu einem weg kippen des Modells kommen, mit anschließendem Einschlag.
    Der Grund dafür war auch schnell gefunden, beim Flymentor war die Ausgansspannung des Piezos schon 4,27V und bei ca. 4,8V war Schluss da der OP hier sein Limit hat. Sobald nun Vibs ins Spiel kommen, wird bei 4,8V Begrenzt, aber nach unten ist voller Ausschlag Möglich, nach dem Filter registriert das Stabi (bzw. der Hekgyro) deshalb schon bei Vibs eine Rollrate und steuert fälschlicherweise dagegen sobald der Motor hoch läuft.
    Das heißt für mich wiederum dass nicht kleine Vibs der Fehler sind, sondern die Sensoren das nicht mehr sauber messen können. Selbst wenn die Vibs nun komplett abgestellt würden, der Sensor würde trotzdem in eine Richtung mehr als wie in die andere Reagieren, oder wie im Fall vom Mystery Gyro in eine Richtung gesteuert Gieren, und in die andere Richtung massiv übersteuern, und natürlich Grundsätzlich triften. es war ja unmöglich den Stillstand aus zu reglen, wenn nur eine Richtung funktioniert.
    Auch nach dem öffnen des Gehäuses ist diese Funktion im Mystery Gyro so geblieben, das heißt das Piezoelement war vorher schon so gebrochen.
    Nun kommt das gemeine, dieser gebrochen Piezo liefert eine fast perfekte Ausgangsspannung: Referenz 1,35V und Ausgang 1,38V !
    (Zum vergleich die Flymentor Sensoren: 1,38V Roll, 1,1V Nick (wo die Ecke fehlt), 1,25V Heck (hier musste ich ca. 8 Punkte trimmen damit es einigermaßen steht.

    Hätte ich den Sensor vom Mystery-Gyro nicht gedreht, so wäre mir der Fehler nicht aufgefallen.

    Deshalb bitte beim Prüfen von Piezos nicht nur die Referenzspannung messen, sondern die Funktion in beide Richtungen prüfen!

    Ein normales Multimeter reicht vollkommen aus!
    der Billige Mystery Gyro hat im übrigen einen 3V Festpsannungsregler drinnen, der Flymmentor arbeitet dagegen mit 5V. Laut Datenblatt der Sensoren ist aber 3V die optimale Spannung, eventuell macht dieses Pfennigbauteil den großen Unterschied aus. das Mystery Heck (stand vor dem Erden) um Welten stabiler als das Flymentor Heck jemals bei einem meiner 3 Flymentoren gestanden hatte.

    Beim Flymentor versuche ich SMM Sensoren mit ebenfalls 300°/s zu verwenden, ich hoffe das ich das diese Woche testen zu können, die Sensoren sollten auf dem Postweg sein.

    Vielleicht hilft es dem einen oder anderen Tüftler nach einem Crash zu prüfen ob seine Sensoren noch einwandfrei funktionieren, oder ob die Defekt sind.
    Es ist ein kleiner Aufwand, und kann abstürze verhindern. gerade wer nicht alle Sichten beherrscht kommst schnell in Bedrängnis.

    Bei normalen Gyros könnten übrigens diese Sensoren zum Reparieren verwendet werden:

    oder wenn es billiger sein muss: http://www.lipoly.de/index.php?main_...ucts_id=104671 auch diese vertragen laut Datenblatt 3000g für 0,5ms!
    Dürften also nicht mehr so leicht zum bersten zu bringen sein.

    Den Flymentor 3-Achs Gyro versuche ich mit diesen 2 Achs-gyros zu reparieren: http://www.lipoly.de/index.php?main_...ucts_id=104680

    Sepp
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  • satsepp
    Gast
    • 03.11.2009
    • 865
    • Josef
    • Bayerisch Eisenstein

    #2
    AW: Ausfall von Piezo Sensoren nach Crash, der Grund ist gefunden!

    Da ich mir nicht erklären konnte wie das Piezostäbchen an der Ecke brechen sollte, habe ich das ganze näher Untersucht. die Ursache ist gefunden, es ist eine gerissene Lötstelle, der Stab dürfte ein Fertigungsfehler sein.

    Sepp
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    • blackheart
      blackheart

      #3
      AW: Ausfall von Piezo Sensoren nach Crash, der Grund ist gefunden!

      Hallo Sepp!
      Obwohl meine beiden FM ohne Probleme funktionieren, Danke ich dir für deine wertvollen Beiträge.
      Wer weiß ob ich die nicht doch mal brauche.
      Weiter so.
      lg Michael

      Kommentar

      • satsepp
        Gast
        • 03.11.2009
        • 865
        • Josef
        • Bayerisch Eisenstein

        #4
        AW: Ausfall von Piezo Sensoren nach Crash, der Grund ist gefunden!

        falls jemand sich mit SMM Sensoren beschäftigen will, hier ist eine super Vorführung: http://www.st.com/stonline/domains/s...opes/gyros.htm
        und alles wird fein erklärt, aber in english.

        Schade dass es die 3-Achs Gyros nur Digital gibt bisher.
        Ich warte im übrigen noch immer auf meine Sensoren.

        Mit einem Freund, der Fernsehmechaniker ist und gerne Schaltungen entwickelt, hatte ich mal darüber gesprochen einen Ersatzgyro für den Flymentor zu entwickeln. Die Platine dazu von Profis ßtzen zu lassen, dasnn das ganze in Harz zu gießen damit es fast unzerstörbar wird, aber er meinte unter 50 Stück viel zu teuer, erst ab ca. 50 Stück wäre das im Bereich von 50 EUR zu machen. Das ist natürlich schade, aber ich denke dass kaum jemand einen Preis von 50 EUR bereit wäre zu zahlen. Deshalb habe ich diese Idee wieder begraben.
        Wenn es kein Verkaufsverbot gäbe, dann wäre ich eventuell bereit gewesen defekte Systeme aufzukaufen, zu reparieren mit einem neuen Gyro, und anschließend wieder zu verkaufen. Aber das ist derzeit auch undenkbar.
        Bleibt also nur auf das Skookum SK720 zu warten, welches aber wahrscheinlich ca. 4x so teuer als ein Flymentor sein wird, oder deutsche Systeme die nochmals teurer sind.

        Da oft gerätselt wurde was die "teueren" SMM Sensoren wohl kosten würden, ich habe mittlerweile Bezugsquellen für Industriebedarf, dort liegen die teuersten bei Einzelstücken unter 10 EUR, passende SMM für Gyros liegen bei Einzelstück unter 6 EUR. Aber eine Platine mit einigen einfachen Bauteilen ist ja auch noch erforderlich, das ganze muss bestückt und geprüft werden...

        Sepp

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        • JMalberg
          RC-Heli TEAM
          • 05.06.2002
          • 22636
          • J
          • D: um Saarbrücken drum rum

          #5
          AW: Ausfall von Piezo Sensoren nach Crash, der Grund ist gefunden!

          Zitat von satsepp Beitrag anzeigen
          ...
          Da oft gerätselt wurde was die "teueren" SMM Sensoren wohl kosten würden, ich habe mittlerweile Bezugsquellen für Industriebedarf, dort liegen die teuersten bei Einzelstücken unter 10 EUR, passende SMM für Gyros liegen bei Einzelstück unter 6 EUR. Aber eine Platine mit einigen einfachen Bauteilen ist ja auch noch erforderlich, das ganze muss bestückt und geprüft werden...

          Sepp
          Deshalb bezahlen die 3Digi-User auch gerne 25-30€...

          Sach ma... hörst du nicht die Glocken läuten
          Wenn man keine Ahnung hat, einfach mal die Klappe halten oder nachfragen!
          Der Dunning-Krueger-Effekt ist immer und überall!

          Kommentar

          • DirkS
            3Digi
            • 13.07.2006
            • 1028
            • Dirk
            • Unna/Fröndenberg

            #6
            AW: Ausfall von Piezo Sensoren nach Crash, der Grund ist gefunden!

            Ja, der satsepp kennt sich aus. Konnten wir ja schon mehrfach hier im Forum feststellen .

            @Jürgen: Der sollte vielleicht Deine Signatur mal berücksichtigen
            GruÃ?, Dirk

            3Digi Flybarless

            Kommentar

            • satsepp
              Gast
              • 03.11.2009
              • 865
              • Josef
              • Bayerisch Eisenstein

              #7
              AW: Ausfall von Piezo Sensoren nach Crash, der Grund ist gefunden!

              Gugst Du selber....

              Sepp
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              • Dannyauxx
                Dannyauxx

                #8
                AW: Ausfall von Piezo Sensoren nach Crash, der Grund ist gefunden!

                Kommentar

                • DirkS
                  3Digi
                  • 13.07.2006
                  • 1028
                  • Dirk
                  • Unna/Fröndenberg

                  #9
                  AW: Ausfall von Piezo Sensoren nach Crash, der Grund ist gefunden!

                  Es gibt sicher auch noch günstigere SMM Sensoren.
                  Nur sind das meistens welche, die ursprünglich für Handys und Spielekonsolen vorgesehen sind.

                  Dann gibt andere, die für die Automobilindustrie und für Navigationsgeräte entwickelt worden sind. Die sind leider etwas teurer.

                  Jetzt kannst Du Dir mal überlegen, welche Art von Sensoren für den Hubschrauberbereich mit seinen unterschiedlichen Temperaturen und Vibrationen geeigneter sind.

                  Wenn Du Dich vor dem Posten einmal ein wenig erkundigt hättest, dann hättest Du gesehen, dass z.B. der Lisy im Quadrocopterbereich aufgrund seiner Vibrationsanfälligkeit schon durchgefallen ist.

                  @Dannyauxx:
                  GruÃ?, Dirk

                  3Digi Flybarless

                  Kommentar

                  • satsepp
                    Gast
                    • 03.11.2009
                    • 865
                    • Josef
                    • Bayerisch Eisenstein

                    #10
                    AW: Ausfall von Piezo Sensoren nach Crash, der Grund ist gefunden!

                    Ich habe mal versucht die Schaltung der Grundplatine zu deuten, SMD ist ja nicht gerade meine Spezialität.
                    Was mir fehlt ist ein Hochpass am Ausgang, laut Empfehlung des Herstellers Murati soll ja ein Hochpass direkt am Ausgang stehen.
                    Was mir auch komisch vorkommt ist die 2,5V Mitte mittels 330K Widerständen am VCC, der VCC liefert ja sowieso ca. 1.33V. Der Kondensator über den 3,3K Vorwidertstand dürfte der Grund für das langsam hochlaufen meiner Sensoren sein, bis die 1,33V erreicht sind.
                    Leider kann ich nicht probemessen, will den anderen Flymentor nicht ausbauen, da dieser funktioniert und im Rumpf eingebaut ist.

                    Habe ich da etwas übersehen, oder einen Denkfehler?
                    Der Flymentor müsste ja die volle Frequenz des Piezos abbekommen. mit allem rauschen abgesehen von dem was der Tiefpass in der Verstärkung schluckt.

                    Sepp
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                    • Klaus O.
                      Senior Member
                      • 03.12.2007
                      • 22475
                      • Klaus

                      #11
                      AW: Ausfall von Piezo Sensoren nach Crash, der Grund ist gefunden!

                      Zitat von JMalberg Beitrag anzeigen
                      Sach ma... hörst du nicht die Glocken läuten
                      Nö, er hört sie nicht.


                      @DirkS
                      @Jürgen: Der sollte vielleicht Deine Signatur mal berücksichtigen
                      Jo, sollte er, aber wie, er hört ja die Glocken nicht.
                      Gruß Klaus

                      Wer emotional wird hat keine sachlichen Argumente mehr und somit verloren.

                      Kommentar

                      • raptor-ea
                        Senior Member
                        • 13.04.2004
                        • 1894
                        • Andreas
                        • Renningen

                        #12
                        AW: Ausfall von Piezo Sensoren nach Crash, der Grund ist gefunden!

                        Zitat von Klaus Ortner Beitrag anzeigen
                        Nö, er hört sie nicht.


                        @DirkS


                        Jo, sollte er, aber wie, er hört ja die Glocken nicht.
                        check ich nicht

                        finde das sehr interessant hier!
                        Danke für den tollen Thread.

                        Andreas
                        Raptor50V2 (mein erster Heli) jetzt Elektro;450er Airwolf; 600er-Bell412;700er-JetRanger

                        Kommentar

                        • Keili346
                          Keili346

                          #13
                          AW: Ausfall von Piezo Sensoren nach Crash, der Grund ist gefunden!

                          Zitat von Klaus Ortner Beitrag anzeigen
                          Nö, er hört sie nicht.


                          @DirkS


                          Jo, sollte er, aber wie, er hört ja die Glocken nicht.

                          weis auch grad nicht, was die blöden Bemerkungen sollen.
                          Finde den Thread auch sehr interessant.
                          Da gibt's hier weitaus beknackteres Zeug.

                          kopfschüttel.........

                          Kommentar

                          • noch ein Stefan
                            Senior Member
                            • 07.08.2004
                            • 7356
                            • Stefan
                            • Neuss

                            #14
                            AW: Ausfall von Piezo Sensoren nach Crash, der Grund ist gefunden!

                            Zitat von satsepp Beitrag anzeigen
                            ..., habe ich das ganze näher Untersucht. die Ursache ist gefunden, es ist eine gerissene Lötstelle, der Stab dürfte ein Fertigungsfehler sein.
                            Das ist kein Fertigungsfehler, das ist genau das was passiert wenn man einen Piezzosensor runtersemmelt. War damals beim Ikarus Piccolo der Standardschaden nämlich das die Drähte vom Piezzoelement abrissen. Das konnte man dann noch ein zwei mal löten und dann musste ein neuer Sensor her.
                            Einfach mal versuchen nicht abzustürzen, dann haben die Teile auch viel weniger Fertigungsfehler.

                            Gruß Stefan

                            Kommentar

                            • satsepp
                              Gast
                              • 03.11.2009
                              • 865
                              • Josef
                              • Bayerisch Eisenstein

                              #15
                              AW: Ausfall von Piezo Sensoren nach Crash, der Grund ist gefunden!

                              Danke Stefan,
                              war schlecht ausgedrückt.
                              Die fehlende Ecke von dem "fast" ganzen Stab, dürfte der Fertigungsfehler sein, das Reststück war nicht im Gehäuse.
                              Die Gerissen Löststelle kommt natürlich vom ßberkopflanden, ebenso der zerborstene Stab vom Kreisel.
                              Der Zerborstene Gyro war mein erster Looping, mit dem Heck noch leicht gestreift, ins Trudeln gekommen, seitlich über das Feld gerollt und voll eingesemmelt.

                              Bin mit diesem defekte Gyro einige Akkus geflogen, und habe ihn dann gegen einen GY401 ersetzt.

                              Die Bilder gehören zusammen, Ursache und Wirkung

                              Sepp
                              Angehängte Dateien

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