Forfatter Emne:  Telemetri i miniracebiler  (Læst 1848 gange)

Offline HenrikBering

  • Scaleracer
  • Indlæg: 1657
    • Vis profil
    • RingBering
  • Navn: Henrik Bering
Telemetri i miniracebiler
« Dato: November 05, 2019, 21:41:16 pm »
Hej alle

Jeg går med en idé, om et forsøg på dataopsamling fra en miniracebil. Det bedste bud p.t. er IoT computeren Arduino (www.arduino.cc), hvor man kan få en stor mængde sensorer som tilbehør.

Modulet ESP8266 har WiFi til dataoverførsel, så man kan lagre data i realtid. Jeg har tænkt, at følgende sensorer er interessante:
- Accelerometer i x,y,z (har også indbygget gyro)
- Volt og amperemeter

Computeren kan sættes til at måle hver millisekund, hvilket nok er for mange målinger  ::).

Der findes ingen færdig software til den efterfølgende databehandling. Dvs. at man ikke umiddelbart kan se omgangstiderne eller hvor på banen de forskellige målinger kommer fra. Til en start vil det være ganske primitivt, med simpel max. og min. for de forskellige input (og evt. gennemsnit).

Er der nogen, som har erfaringer med Arduino eller tilsvarende, dataoverførsel og databehandling?

Et andet spørgsmål: Har vi miniracere brug for disse data  8)?

MVH
Henrik

Offline HenrikBering

  • Scaleracer
  • Indlæg: 1657
    • Vis profil
    • RingBering
  • Navn: Henrik Bering
Sv: Telemetri i miniracebiler
« Svar #1 Dato: December 04, 2019, 14:25:49 pm »
ila_rendered
ila_rendered
ila_rendered

Så har jeg kørt den første test  :P :P :P :P

Bilen er en LMP 24. Minicomputer, batteri og sensorer vejer ca. 25 g. Følgende er monteret i bilen:

-   Computer (Arduino 80 MHz, 4 Mb RAM og WiFi)
-   Batteri (500 mAh LiPol, 3.7 V)
-   Power booster (fra 3.7 V til 5 V)
-   Accelerometer (+/- 2G, gyroskop og termometer)
-   Volt og amperemeter (kun Volt i brug)
-   Spændingsregulator (5-25 V begrænset til 5 V)

Testen er kørt ved 12 V på RingBering med 50 omgange i hvert spor. Testen varede 20 minutter.

Følgende sensorer var i brug (i alt 8 input):
-   Accelerometer (x, y, z)
-   Gyroskop (x, y, z)
-   Termometer
-   Voltmeter

Computeren overførte data 2 gange/sekund. Hver sensor er aflæst ca. 220 gange pr. dataoverførsel og max/min/middel er beregnet forud for overførsel.

Der kom følgende ud af testen:
-   Temperaturen steg fra 23° til 35° inde i bilen
-   Maksimal måling af volt blev 16 V til trods for banespænding på 12 V
-   Accelerometeret har ved næsten alle målinger haft max og min på hhv. 2 G og -2 G
-   Gyroskopet har mange yderpunktsmålinger, men viser dog at bilen drejer om z-aksen

Foreløbig konklusion:
-   Accelerometeret skal have en højere opløsning end 2 G. Der findes en udgave til 16 G.
-   Gyroskopet skal kalibreres for at kunne bruges ordentligt.
-   Temperatursensoren måtte gerne være løs og kunne monteres direkte på motoren.
-   Volt skal efterprøves ved at måle peak max med et voltmeter på banen under kørsel.
-   Bilen er ca. 10% langsommere med måleudstyr (ca. 3,65 sek./omg. i stedet for 3,35).

Offline Ronald

  • Scaleracer
  • Indlæg: 316
    • Vis profil
    • Randers Mini Race Klub
  • Navn: Bjarne Jørgensen
Sv: Telemetri i miniracebiler
« Svar #2 Dato: December 04, 2019, 14:42:10 pm »
Hej Henrik
Rigtig spændende.
Hvis jeg går ud fra billederne skal dine print sættes bedre fast. Du får forkerte målinger på acc og giro, hvis printene med sensorer flytter sig i forhold til chassis.

Mvh Bjarne
Desuden mener jeg vi bør køre noget ræs!

Offline HenrikBering

  • Scaleracer
  • Indlæg: 1657
    • Vis profil
    • RingBering
  • Navn: Henrik Bering
Sv: Telemetri i miniracebiler
« Svar #3 Dato: December 05, 2019, 11:36:15 am »
Hej Bjarne

Du har helt ret - det er ikke min stolteste montage  ::) ::). Det skal dog siges, at printet med gyro og accelerometer er limet fast til chassiset. Resten fik en omgang tape, så jeg kunne komme i gang med testen  :P.

Til min store glæde, har jeg fundet ud af, at mit nuværende accelerometer faktisk kan måle op til 16G - det skal "bare" konfigureres på en anden måde... Det skal jeg have ændret og derefter køre en ny test  ;D

MVH
Henrik

Offline Mrleif

  • Midtjysk Mini-Racing Klub
  • Scaleracer
  • Indlæg: 736
    • Vis profil
    • http://www.lemans-foto.dk/Camaro/
  • Navn: Leif Svinth Christensen
Sv: Telemetri i miniracebiler
« Svar #4 Dato: December 05, 2019, 12:45:46 pm »
Frekvensen i strømmålingen kan bruges til at få omdrejningerne på motoren!

 ??? jamen, er det ikke jævnstrøm vi kører på? Frekvens er da noget med vekselstrøm..?
jo, men hver gang kullene kører over et mellemrum på kummotatoren bliver der et "hak" i strømmen og dem kan man så måle og direkte få omdrejningerne.


Jeg har ikke undersøgt hele matematikken bag, men bare konstateret at hvis man måler grundtone frekvensen i strømmen og ganger den med 10 får man omdrejningerne.

mvh
Leif

Offline Boskaerm

  • Sjællands Mini Race Klub
  • Scaleracer
  • Indlæg: 6058
  • Ring Østerberg, home of Illuminati Racing
    • Vis profil
    • Sjællands minirace klub
  • Navn: Bo Østerberg Lundgreen
Sv: Telemetri i miniracebiler
« Svar #5 Dato: December 05, 2019, 18:22:35 pm »
Det er meget sjovt, men tænker ikke det er særlig brugbart, nå bilen øger sin vægtsø så meget.
Venlig Hilsen
Bo Ø Lundgreen
SMRK

Offline Steen Michaelsen

  • Scaleracer
  • Indlæg: 289
    • Vis profil
  • Navn: Steen Michaelsen
Sv: Telemetri i miniracebiler
« Svar #6 Dato: December 05, 2019, 19:49:45 pm »
Hej Henrik,

Absolut in interessant øvelse, selv om man, som Bo skriver, kan spekulere på hvad resultaterne kan bidrage med.
Jeg vil dog sige, at de 16V som systemet måler ind i mellem, er resultatet af at du lægger an til at bremse bilen. Hvis bilen kører præcist så hurtigt som den kan ved 12 volt vil motorens dynamo-effekt producere mere end 12V (i dette tilfælde 16V) lige så snart du slipper triggeren. Når triggeren når helt tilbage til bremse-kontakten vil der være en modstand der belaster motoren (og dermed "generatoren") og dermed falder spændingen fordi der begynder at løbe strøm i motoren.

Den overspænding du har set kan i nogle tilfælde brænde strømforsyninger af, og det er sket flere gange med switch-mode (PWM-) speedere. Særlig "gammeldags", lineære forsyninger er sårbare, mens "moderne" PWM-forsyninger nemt kan håndtere det fordi de har return-dioder som en del af kredsløbet.

MVH

Steen

Offline HenrikBering

  • Scaleracer
  • Indlæg: 1657
    • Vis profil
    • RingBering
  • Navn: Henrik Bering
Sv: Telemetri i miniracebiler
« Svar #7 Dato: December 07, 2019, 20:53:42 pm »
Hej Steen m.fl.

Tak for input og tilbagemeldinger. Især forklaringen på, hvorfor spændingen kan overstige 12 volt i forbindelse med nedbremsning.

Enig med dig Bo i, at når vægten stiger med 20 g, så kan det ikke bruges i forbindelse med løb, men måske til noget data fra træningsbilen, som kan overføres til løbsbilen...  :P

Mht. omdrejningsmåling ved at måle frekvensen, må jeg sige - det lyder så simpelt og spændende, at jeg bliver nødt til at prøve det. Det kræver, at jeg konverterer spændingen til et digital signal og bruger en af de ledige indgange på computeren. Den kan tælle antallet af input pr. sekund og så vil det vise sig om resultatet skal ganges med 10 for at passe med omdrejningstallet  8).

MVH
Henrik

Offline Racefun.dk/klub

  • Herlev Minirace Club
  • Scaleracer
  • Indlæg: 1400
    • Vis profil
    • SlotWorld.dk shoppen der sender dagligt
  • Navn: Keld Høfler
Sv: Telemetri i miniracebiler
« Svar #8 Dato: December 08, 2019, 13:29:11 pm »
mit gæt er at du ikke kan bruge pc til at tælle med, nøjagtigt som med tidstagning ikke kan køre direkte på pc.
du skal nok tælle via en arduino og sende resultatet løbende til pc.