Airtel 4
die Telemetrie 

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Airtel 1 ist ein beliebtes in herkömmlicher Bauweise erstelltes System. Aufbau und Inbetriebnahme sind relativ einfach. Durch die neuen Möglichkeiten der Mikroelektronik lag es aber nahe, die Erfahrungen von Airtel 1 in ein neues miniaturisiertes Konzept umzusetzen. 

Die Ziele von Airtel 4 sind:

* kleine Bauform
* geringes Gewicht (auch für kleine E-Modelle tauglich)
* geringe Stromaufnahme
* hohe Speicherkapazität
* hohe Präzision und Zuverlässigkeit
* keine Störungen im Empfangssystem
* reduzierte Gesamtkosten

(Airtel 2 und Airtel 3 waren nicht offiziell angebotene Testversionen).


Folgende Sensoren wurden eingebaut:

Besondere Beachtung wurde der hohen Präzision der Sensoren geschenkt. Daher kommen nur laserabgeglichene Typen zum Einsatz !

* Temperatur -30 bis +220 Grad, Auflösung 1 Grad
* Spannung 0 bis 50 Volt, Auflösung 0,2 V
* Strom 0 bis 50 Ampere, Auflösung 0,2 A
* Flughöhe 0 bis 800m, Auflösung 0,8m
* Drehzahl 0 bis 30.000 U/min, Auflösung abhängig von der Drehzahl ca. 1 bis 10 U/min
* Servoposition 0,5ms bis 2,5ms, angepasst für Graupner und Robbe/Futaba. Multiplex auf Wunsch.

(Die Messbereiche sind willkürlich festgelegt. Auf besondern Wunsch können andere Bereiche geliefert werden)


Bauform:

Durch die Abkehr von teuren Bauteilen und Einsatz eines leistungsfähigen aber preiswerten Mikrocontrollers konnten Größe und Kosten reduziert werden. 

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Das Bild zeigt das komplette Gerät mit dem Anschlusskabel zum Empfänger (rechts) sowie Multiplexsteckverbindern für Messungen an Motorakkus. Die Abmessungen sind (LxBxH) 85x51x22 cm. Das Gewicht beträgt 75g. Bei extremen Gewichtsanforderungen können anstelle des Gehäuses ein Schrumpfschlauch und leichtere Steckverbinder verwendet werden. Damit kann das Gewicht unter 50g reduziert werden.

Die komplette Elektronik befindet sich auf einer einzigen, beidseitig bestückten Leiterplatte. Um die gewünschte Miniaturisierung zu erreichen, wurden hauptsächlich SMD Bauelemente verwendet.

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Das Bild zeigt die beiden Seiten der Platine. Oben, in der Mitte befindet sich der Atmel Microcontroller, der sämtliche Steuerfunktionen übernimmt. Links unten erkennt man den 0,001 Ohm Präzisions-Messwiderstand, der in den zu messenden Stromkreis eingeschleift wird. Rechts unten, unter dem Schaumstoff befindet sich ein laserabgeglichener Motorola Präzisionsdrucksensor. Rechts oben ein Spannungswandler, der die komplette Elektronik aus dem Empfängerakku versorgt und zugleich eine galvanische Trennung zum Empfänger sicherstellt.

Temperatursensor:

Es wird ein Platin-Präzisionssensor PT100 verwendet. Dieser ist laserabgeglichen und liefert im Bereich von -30 bis +220 Grad präzise Messergebnisse. Der Sensor wird auf das zu messende Bauteil gesteckt oder geklebt und mit 2 Drähten mit Airtel 4 verbunden. Typisches Anwendungsbeispiel ist die Überwachung der Motortemperatur z.B. bei Elektromotoren um den besten Wirkungsgrad zu ermitteln oder bei Verbrennern um den Einlaufvorgang (zu fett / zu mager) zu überwachen.

Stromsensor:

Der Strom wird an einem Messwiderstand mit 1 Milliohm gemessen. Es ist ein laserabgeglichener Widerstand, wie er auch in Messgeräten zum Einsatz kommt. Durch den geringen Eigenwiderstand erfolgt keine Beeinflussung des Motorstromkreises.

Strom und Spannungssensor werden über einen Steckverbinder einfach zwischen Akku und Verbraucher (Motorregler o.ä.) geschleift.

Spannungssensor:

Die Spannung wird mit einem hochohmigen Verstärker (>1,5 Mohm) zusammen mit einer sehr genauen Referenzspannungsquelle gemessen.

Drehzahlsensor:

Es können sowohl optische als auch magnetische Sensoren angeschlossen werden. Optische Sensoren (Photodioden) eignen sich besonders in Flächenmodellen zur direkten Messung der Luftschraube. Magnetische Sensoren eignen sich zur Messung rotierender Teile mit eingebauten Magneten, wie z.B. das Hauptzahnrad eines Hubschraubers. Rotierende Wellen können anhand einer schwarzen Markierung mit einer ebenfalls anschließbaren Reflexlichtschranke gemessen werden.

Höhensensor:

Die Bestimmung der Flughöhe erfolgt durch Messung des Luftdrucks. Bei einer Auflösung von 0,8m sind bereits geringste Druckschwankungen relevant. Daher muss eine ganze Kette von Maßnahmen getroffen werden um ein präzises Messergebnis zu erhalten:
* Einsatz eines laserabgeglichenen Motorola Drucksensors
* Windschutz des Sensors
* 3 stufige Filterung des Messwerts auf der Platine
* 6 stufige Filterung der Messergebnisse per Software.
Nach dem Einschalten (am Boden) wird der aktuelle Luftdruck als 0 Meter gemessen. Alle danach auftretenden Luftdruckschwankungen werden als Höhendifferenz gewertet.

Servosensor:

Dieser kann an einen beliebigen Empfängerausgang angeschlossen werden (auch parallel zu einem Servo) und misst die aktuelle Servoposition. Über diesen Anschluss erfolgt auch gleich die Stromversorgung des kompletten Systems.


Stromversorgung:

Airtel 4 wird direkt aus dem Empfängerakku versorgt. Um eine Beeinflussung der Empfangsleistung möglichst auszuschließen, wurden galvanisch getrennte Spannungswandler sowie Optokoppler eingesetzt.


Speicherkapazität:

Es kommen 2 EEPROMs zum Einsatz mit einer Gesamtkapazität von 128 kbit. Im Aufzeichnungsmodus 1 (1 Messung pro Sekunde) können damit insgesamt 136 Minuten (2 mal 68 Minuten) und im Modus 2 (4 Messungen pro Sekunde) 34 Minuten (2 mal 17 Minuten) aufgezeichnet werden.

Nach der Landung und trennen der Stromversorgung bleiben die Daten permanent gespeichert. Sie können später in einen PC überspielt werden.

Airtel-4 wurde im Dezember 2001 von Airtel-6 abgelöst.