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Die Empfangsanlage im Modellbau |
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Die Empfangsanlage im Modellbau
(adaptiert aus „kleines Empfänger-ABC“, mit freundlicher Genehmigung von ACT)
Heutige Fernsteuerempfänger entsprechen einem hohen Stand der Technik, trotzdem gibt es beim Anwender häufig nicht erklärbare Probleme im Betrieb, vor allem bei Modellen mit Zündung. Deshalb geben wir hier allgemeingültige Hinweise, die sich nicht auf bestimmte Fabrikate beziehen. Damit sollen alle Modellbauer in die Lage versetzt werden, Ursachenforschung systematisch zu betreiben. Wir wollen so einen deutlichen Beitrag leisten zur Steigerung der Betriebssicherheit von allen Modellen. Dabei legen wir hier Wert auf Praxis- Verständlichkeit, nicht unbedingt auf technisch richtige Ausdrucksweise.
Allgemeines
Die Empfangsanlage stellt die Verbindung her zwischen den Steuerbefehlen des Piloten am Sender und den Steuer- und Funktionseinrichtungen des Modells. Zwischen Sender und Empfänger liegt die sog. "Übertragungsstrecke". Sie ist nicht sichtbar oder spürbar, und daher für den normalen Anwender häufig „mysteriös“. Diese Verbindung muss sichergestellt sein, sollen die nachfolgenden Funktionseinrichtungen der Empfangsanlage einwandfrei arbeiten und somit das Modell in jeder Lage die Befehle des Piloten ausführen. Viele Benutzer gehen davon aus, dass egal welches Fabrikat, so eine Empfangsanlage mit Fernsteuerempfänger und angeschlossenen Servos usw. in jeder Lage oder Anwendung einwandfrei funktionieren kann bzw. sogar muss. Dies ist wegen der vielfältigen Möglichkeiten in der Anwendung leider nicht immer so, und deshalb passieren Ausfälle, die bei richtiger Vorgehensweise und dem entsprechenden Wissen um die Hintergründe vermeidbar sind. Da der Sender seine Signale mit "HF" (Hochfrequenz, hochfrequente Energie , wie bei Rundfunk- oder Fernseh- Sendern) zum Empfänger überträgt, ist die Übertragungsstrecke nicht sichtbar, kann also auch nicht bewertet werden ohne weitere Tests. Damit man auch ohne Experte zu sein, die Übertragungsstrecke sicher stellen und bewerten kann, und zwar VOR dem Start, dazu dient diese Info.
Anordnung im Modell
Entscheidend für den störungsfreien Betrieb ist die Anordnung der Komponenten im Modell.
Optimale Anordnung
Die Anordnung als Stabantenne ist optimal und zwar einfach deshalb, weil der Empfänger für diese häufigste Anordnung in der Produktion abgestimmt wird. Als Hersteller muss man sich auf eine Anordnung festlegen, denn die mögliche Anwendungsvielfalt kann in einem Labor oder in der Produktion niemals nachgestellt werden. Also nimmt man die häufigste Anwendung. Natürlich versucht man, seine Produkte so zu konstruieren, dass auch Änderungen der normalen Anordnung nicht größere Auswirkungen haben, aber garantieren kann hier niemand, dass der Empfänger immer in allen Situationen, die der Anwender in seinem Modell hat, auch wirklich einwandfrei arbeitet. Jede Änderung dieser Anordnung, also Verlegung der Antenne in anderer Richtung, Verlängerung der Servokabel, Verlegung des Akkus direkt am Empfänger, Verlegung der Servos direkt an den Empfänger, Zusatzgeräte wie Kreisel und was es sonst noch gibt, alles das kann die Empfangseigenschaften so verändern, dass das Modell in bestimmten Lagen nicht mehr reagiert und außer Kontrolle gerät, obwohl die einzelnen Bestandteile in Ordnung sind. Jedes Problem, was durch Einbau der Empfangsanlage ins Modell erzeugt wird, wirkt sich im Grunde immer als Reduzierung der Reichweite aus oder aber in Richtwirkungen, das bedeutet, dass ein Empfänger im Modell in bestimmten Positionen zum Sender Probleme bzw. sog. Signalauslöschungen hat, u. U. auch ganz in der Nähe, obwohl in der Ferne alles einwandfrei arbeitet. Deshalb ist der Reichweiten- und Richtungstest (s. u.) nach wie vor die beste Methode, um Probleme aufzuspüren und zu beseitigen, und zwar vor dem ersten Einsatz. Im Betrieb machen sich Probleme meist dadurch bemerkbar, dass Servos selbständig Ausschläge steuern. Oftmals sind mit kleinen Veränderungen am Einbau der Empfangsanlage oder bei der Verlegung der Antenne alle Probleme schlagartig beseitigt.
Verlegung der Empfangsantenne Generell gilt, dass jede hier gemachte Angabe eine Information ist, was u. U. zu Problemen führen könnte und durch einen Reichweitentest geprüft werden kann. Auch Anordnungen, die hier als nicht empfehlenswert beschrieben sind, können durchaus ohne Probleme funktionieren, dies kann durch einen Reichweiten- und Richtungstest ermittelt werden.
Stabantenne
Die optimale Verlegung der Antenne ist eigentlich die Stabantenne (s. Bild 1), die entweder nach einem kurzen horizontalen Weg, oder sofort senkrecht nach oben geht, bei gleichzeitiger Verlegung der Servo und Akkukabel soweit weg als möglich von der in der Karosserie laufenden Antennenlitze. Diese Verlegung lässt sich meist nicht oder nur ungern verwirklichen. Generell gilt aber, dass vermieden werden muss, dass die Empfänger- Antenne punktförmig (keine Projektionsfläche, s. Bild 2) zum Piloten zeigen könnte. Diese Position ergibt die geringste Feldstärke am Empfängereingang und kann bei zusätzlich erschwerenden Einbaubedingungen zu Problemen führen. Es sollte daher immer darauf geachtet werden, dass zumindest ein Teil der Antenne senkrecht verlegt wird, so kann die horizontale und vertikale Verlegung kombiniert werden, also einen Teil der Antenne waagrecht vom Empfänger wegführen, den Rest dann senkrecht. Je größer der senkrechte Teil, desto weniger Richtwirkungen und desto weniger Einflüsse der Einbauge gebenheiten.
Weitere Hinweise zur Antennenverlegung
Parallele Verlegung der Antenne zu Servokabeln oder elektrisch leitenden Anlenkungsdrähten sollte unbedingt vermieden werden. Zusammenrollen der Antenne oder eine Antennengewirr muss unter allen Umständen vermieden werden, das wirkt wie eine abgeschnittene Antenne und vermindert die Reichweite ganz erheblich. Es muss immer die Original- Antennenlänge, meist 90cm-1m, erhalten bleiben. Kürzen ist nicht erlaubt, es sei denn bei Automodellen, wo nur 100m Reichweite gefordert werden. Dann aber nicht irgend eine Kürzung, sondern genau die Hälfte der ursprünglichen Länge. Damit wird noch eine in diesem Fall vernünftige Reichweite erzielt.
Störfaktoren/ Störende Einflüsse
Die folgenden Angaben zu möglichen Störfaktoren sind dann zu berücksichtigen oder zu prüfen, wenn im Betrieb oder bei Reichweitentest Probleme oder Unregelmäßigkeiten auftreten.
Richtwirkungen/ lange Kabel
Obwohl man als Hersteller konstruktiv versucht, die Servoeingänge des Empfängers HF- technisch soweit als möglich abzublocken, ist trotzdem jedes Kabel, welches am Servoeingang des Empfängers angeschlossen wird, zunächst auch eine zusätzliche Antenne. Da der Empfänger aber nur auf die vorgesehenen Antennen abgestimmt ist, stören diese zusätzlichen Antennen. Solange die Kabellängen nicht länger als die normale Servokabellängen sind, der Akku optimal platziert ist und die Antenne weit weg von den Servos und Servokabeln verlegt ist, hat das wenig Auswirkungen, das ist konstruktiv vorgesehen (s. o.).Das HF- Gebilde "Empfangsanlage" wird aber durch Einbau ins Modell verändert, und das kann vor allem dann negative Auswirkungen haben, wenn die Kabellängen halbe Antennenlänge (meist 45cm), ganze Antennenlänge (90cm) oder länger als die Empfängerantenne sind. Das gilt auch für das Akkukabel incl. dem Schalterkabel. Hier gilt: Je kürzer die Kabel, je besser.
Verlängerung von Kabeln/ Entstörfilter
Hier sollte generell darauf geachtet werden, dass sämtliche Kabel so kurz als möglich gehalten wer- den. Die Verlegung der Kabel im Modell sollte sauber und übersichtlich, in keinem Fall aber kreuz und quer erfolgen. Klar ist, dass die Kabel am Empfänger ohne Zugbelastung eingesteckt werden, damit sie sich im Betrieb nicht von selbst lösen können. Alle am Empfänger angeschlossenen Kabel müssen bei auftauchenden Problemen berücksichtigt werden. Dazu gehören Servokabel, Verlängerungskabel, Schalterkabel, Programmierkabel, alles was an den Servobuchsen angeschlossen wird, auch Kreiselkabel usw. müssen Kabel verlängert werden, empfehlen wir die Verwendung von verdrillten Kabeln. Es sind auch viele Entstörfilter auf dem Markt, diese haben nach unserer Einschätzung oft wenig Wirkung. Allerdings gibt es wohl bestimmte Empfängerfabrikate, bei denen Entstörfilter bei Verlängerung von Kabeln ganz wirksam sind. Schädlich sind Entstörfilter aber in keinem Fall. Bei Trennfiltern darauf achten, dass diese mit Ringkern und darin eingewickelten Kabeln ausgestattet sind. Eisenkerne, durch die alle Kabel zusammengefasst geführt werden, haben nach unserer Erfahrung NULL- Wirkung. Diese sollen in ihrer normalen Anwendung Abstrahlungen der Kabel verhindern.
Antennenlänge/ Stabantenne
Generell gilt hier: Die Gesamtlänge der Empfängerantenne muss immer so lange sein wie die Originalantenne. Bei Standardempfängern sind dies 100cm. 2-3cm plus/ minus sind nicht entscheidend. Eine Stabantenne ist immer die beste Lösung und besteht im Prinzip aus einem Stahldraht, oder einem Antennenröhrchen, das vertikal am Modell angebracht ist, und der im Modell verlegten Zuleitung zum Stahldraht (Bild 1). Ist die Stabantenne bzw. der Stahldraht 60cm lang, muss also die restliche Antennenlitze eine Länge von 40 cm aufweisen. Der Durchmesser des Stahldrahts sollte so gewählt werden, dass er im Flug steif genug ist und nicht hin und her schwingt. Am Ende eine Ösenbiegung anbringen zum Schutz gegen "Augenstechen". Die Lötstelle am Stahldraht muss richtig verlötet sein, die Antennenlitze muss gegen Abrütteln an der spröden Lötstelle gesichert werden z. B. durch Schrumpfschlauch. Von Zeit zu Zeit Lötstelle prüfen.
Schalterkabel/ Akku
Hier sind viele Produkte im Umlauf, die sehr lange Kabel haben. Hier wie o. e. darauf achten, dass keine kritische Kabellänge entsteht. Wenn möglich, hier Kabel kürzen. Lange Akkukabel begrenzen, auch wegen dem möglichen Stromfluss, also immer auf ausreichenden Kabelquerschnitt achten (s. u.). Je kürzer ein Kabel, desto geringer der Widerstand, desto höher der mögliche Stromfluss bzw. desto geringer der Spannungsabfall.
Knackimpulse
Diese entstehen immer dann, wenn Metallteile aufeinander reiben oder "klappern". Durch statische Aufladungen, die bei Vibrationen entstehen können, entladen sich diese Aufladungen durch einen über-springenden Funken zwischen den Metallteilen. Dieser Funke hat auch meistens noch hochfrequente Energieanteile und stört deshalb den Empfänger. Vor allem bei Modellhubschraubern oder Modellen mit Verbrennungsmotor kommen diese Störungen vor. Obwohl die meisten modernen Empfänger sehr unempfindlich dagegen sind, muss bei Problemen auch danach gesucht werden und Knackimpulse müssen so weit als möglich ausgeschlossen werden
Motorzündung
Ein schwieriges Thema, da viele Fehlerquellen vorliegen können, die man alle nicht "greifen" oder "sehen" kann. Hervorgerufen durch die Funkenzündung mit Zündkerze werden starke Störenergien, die jede Frequenz erzeugen können, über alle in Verbindung mit der Zündung stehenden Teile abgestrahlt. Dies gilt vor allem für den Kerzenstecker und die Zündkabel. Diese müssen entstört und "geerdet" sein. Häufig ist das Zündkabel oder der Kerzenstecker unter der Isolierung defekt, es ent- stehen Funkenübersprünge, die den Motor im Be- trieb zwar noch nicht beeinträchtigen, aber den Empfänger empfindlich stören. Feststellbar ist dies nur bei Reichweitentest mit laufendem Motor.
Zusatzgeräte zur Empfangsanlage
Grundsätzlich hat jedes Zusatzgerät wie Kreisel, Akkuwächter o. ä. auch zusätzliche Kabel mit den möglichen, oben beschriebenen Wirkungen. Diese müssen getestet werden. Gleichzeitig arbeiten viele Zusatzgeräte mit Mikroprozessoren. Diese werden getaktet durch einen Quarz. Damit ergeben sich ganz geringfügige Abstrahlungen von HF auf der Taktquarzfrequenz. Diese stören normalerweise den Empfänger nicht, wenn die Taktfrequenz vom Hersteller so angelegt ist, dass diese oder eine harmonische Frequenz davon (Ein Vielfaches der Ausgangsfrequenz) nicht in dem Empfangsfrequenzbereich des Empfängers liegen. Deshalb die Empfehlung, einen gewissen Abstand zwischen Empfänger und Zusatzgerät einzuhalten, um dem Empfänger die Arbeit in jedem Fall zu erleichtern.
Störabstand
Ein häufig in der HF- Technik angewendeter Begriff. Damit wird eigentlich der Abstand zwischen einem Stör- und einem Nutzsignal bezeichnet. Hier meinen wir mit Störabstand, dass die Summe aller Störmöglichkeiten immer so klein als möglich gehalten werden muss, um unter allen Betriebsbedingungen optimale Empfangseigenschaften zu gewährleisten. Nun gibt es Störquellen, die man nicht beseitigen kann, weil sie z. B. vom Modell konstruktiv nicht geändert werden können, wie der Motor mit Zündung. Daher muss in solchen Fällen einfach versucht werden, jede vermeidbare, andere Störquelle auszuschalten, um den Störabstand so hoch wie möglich zu halten. Die obigen Störungsmöglichkeiten für die Empfangsanlage soll hier nicht unnötige Angst verbreiten, sondern lediglich darauf hinweisen, welche Bedingungen die Funktion einer Empfangsanlage beeinträchtigen können. Nur Wissen beseitigt Probleme und schafft sicheren Flugbetrieb.
Weitere Tipps
Akkuweichen/ Stecksysteme
Hier haben wir wieder lange Kabel......., s. o.. Es gibt sicher Gegebenheiten, wo eine Akkuweiche sinnvoll ist. Daher dann aber kurze Kabel bitte. Sinnvoll sind nach unserer Meinung Akkuweichen, die für Empfänger und Servos getrennte Akkus vorsehen. Dies deshalb, weil dadurch die Störungen, die die Servos selbst auch verursachen, vom Empfänger fern gehalten werden. Das sind vor allem auch Spannungsschwankungen. Diese entstehen jedes Mal dann, wenn Servos "anlaufen". Bei modernen Servos mit viel Kraft und hoher Stellgeschwindigkeit entstehen hohe Ströme, die der Akku über die Kabel nicht schnell genug zur Verfügung stellen kann, die Spannung schwankt. Diese Schwankung muss der Empfänger ausgleichen, was einen hohen Aufwand an Software oder Elektronik bedeutet. Durch getrennte Stromversorgung wird die notwendige Arbeitsleistung für jeden Empfänger deutlich verringert, der "Störabstand" verbessert. Insbesondere die vorhandenen Stecksysteme bilden hier eine Strombegrenzung, die nach Lösungen gerade zu schreien. Wer 5 schnelle, kräftige Servos an der Buchsenbank des Empfängers anschließt und davon ausgeht, dass die mögliche Kraft dann noch zur Verfügung steht, lässt sich durch Werbeaussagen blenden. Wer also Digitalservos als alleine seligmachend bezeichnet ohne eine vernünftige Stromversorgung zur Verfügung zu stellen bzw. deren Notwendigkeit verschweigt, der sollte vom Verbraucher durch Entzug des Vertrauens bestraft werden, sog. „Reporter“ gehören u. E. dazu. Das UNI-Stecksystem von JR ist mehr als bewährt, aber die max. möglichen Ströme für die Kontakte sind 2 Ampere. MAXIMAL, da hilft kein noch so großer Kabelquerschnitt, der Engpass bleibt der Kontakt. Wer also 5 Servos mit je 2A (oder mehr) Anlaufstrom an die Buchsenbank des Empfängers anschließt, bei Akkuzuführung mit einem Akkustecker, kann nicht davon ausgehen, dass die volle Leistung der Servos erzielt wird. Hier hilft nur eine getrennte Stromversorgung für die Servos oder mehrfache Akkuzuführung auf die Buchsenbank des Empfängers. Ein großer Vorteil des UNI- Stecksystems von JR besteht darin, dass der Plus (+) Pol in der Mitte liegt. Wird ein Stecker verpolt eingesteckt (180 ° verdreht), hat dies keine Folgen, bzw. es tritt kein Defekt ein. Lediglich das Servo oder der Empfänger arbeiten nicht. Jedoch bei versetztem Einstecken (nur zwei von drei Stiften auf den Kontakten) könnte eine Verpolung mit Kurzschluss entstehen. Futaba und JR/ Graupner benutzen den selben Stecker, bei Futaba ist als Verpolschutz zusätzlich eine kleine Nase angebracht. Diese kann entfernt werden (Messer), dann passt auch ein Futaba Stecker in eine JR-Buchse.
Quarze
Auch wenn heute von manchen Herstellern immer noch behauptet wird, die Empfänger dürfen nur mit "Original-Quarzen" betrieben werden, ist dies lediglich ein schwacher Versuch, Kunden für dumm zu verkaufen. Vergleichbar wäre, wenn ein Autohersteller behaupten würde, sein Fahrzeug fährt nur mit runden Reifen, wohl wissend, dass alle anderen auch runde Reifen haben. Heutige Empfänger haben fast immer die selbe, interne Elektronikschaltung, das selbe IC. Dadurch ist auch der selbe Quarz notwendig. Wir haben alle "Original-Quarze" nachmessen lassen von professionellen Quarzherstellern und dabei wurde festgestellt, daß die für den Betrieb notwendigen Daten immer dieselben waren.
Senderquarze
Als Senderquarz sollte immer der Quarz des Sender- Herstellers verwendet werden, hier darf nicht untereinander getauscht werden. Senderquarze sind unterschiedlich je nach Fabrikat.
Vibrationsschutz
Hergestellt wird ein moderner Fernsteuer- Empfänger in SMD Bauweise. Das bedeutet, dass die Elektronikbauteile entsprechend klein und vibrationssicher sind. Trotzdem gibt es in jedem Empfänger noch Bauteile, die vor Vibrationen geschützt werden müssen. Deshalb Empfänger immer weich lagern, in Schaumgummi. Niemals festkleben oder in Styropor einklemmen.
Abstrahlung vom Sender
Natürlich gibt es Vorzugsabstrahlrichtungen, denn jede Art von Antenne hat eine best. Abstrahlcharakteristik. Klar ist, dass es für den Empfänger immer besser ist, maximale Feldstärke zu empfangen bzw. mit starken Signalen lassen sich Störfaktoren (s. o.) innerhalb des Modells einfacher unterdrücken wie bei schwachen Signalen vom Sender. Das bedeutet, dass der Pilot die Senderantenne immer so zum Modell ausrichtet, dass die maximal mögliche Leistung am Empfänger ankommt. Für die normale Teleskop- Senderantenne gilt diese Abstrahlcharakteristik (Bild 6). Es ergibt sich eine Rundum- Charakteristik, die in direkter Antennen- Richtung nur ganz wenig Strahlung absetzt, daher sollte nie mit der Antennenspitze des Senders auf das Modell gezielt werden, denn in dieser Richtung kommt am Empfänger am wenigsten Leistung an. In der Praxis bedeutet dies, dass der Pilot für optimalen Empfang seine Sender- Antenne immer seitlich zum Modell ausrichtet, nie auf das Modell zielt. Eine Sender- Kurzantenne hat im Gegensatz zur Normalantenne eine starke Richtwirkung bei eventuell etwas verringerter Reichweite, damit sollte eher auf das Modell gezielt werden
Nachbarkanalstörungen
Diese Probleme dürften eigentlich nie auftreten, denn alle angebotenen Empfänger werden ja für 10KHz Kanalabstand angeboten, was soviel heißt, dass ein Empfänger bei gleichzeitigem Betrieb aller Nachbar-Kanäle ohne Probleme arbeitet. Uns sind keine Empfänger bekannt, die diese Bedingung nicht erfüllen, es sei denn manche Slow Fly Empfänger, die zwar mit "Voller Reichweite" beworben werden, bei manchen Herstellern scheinen dies 300m oder 500 Meter zu sein, diese Empfänger arbeiten aber nicht mit 10Khz Kanalabstand (s.u.). Treten trotzdem Nachbarkanalprobleme auf, kann dies mehrere Ursachen haben.
- Die Piloten stehen räumlich nicht zusammen, sondern weit voneinander entfernt.
Die Piloten MÜSSEN zusammen in einer Gruppe stehen. Als Maß gilt, wenn der Abstand des eigenen Senders zum Modell z.B. 100 Meter beträgt und der Abstand des Nachbarkanalsenders 10 Meter oder weniger, dann kann Betriebssicherheit nicht garantiert wer- den. Dies ist bei praktisch allen, auch hochwertigen Empfängern der Grenzbereich (Stör-Nutzverhältnis 10:1).
- Einstrahlungen durch hohe Leistungen.
Im Beispiel oben kann es auch vorkommen, dass Fremd- Sender, die nicht auf dem Nachbarkanal senden, sondern zwei oder mehr Kanäle entfernt, bei geringem Abstand zum eigenen Modell eine Störung erzeugen. Dies hat dann weniger mit dem Nachbarkanal zu tun als mit der sog. Übersteuerungsfestigkeit. Hier gibt es unter den im Markt befindlichen Empfängern große Unterschiede, aber es gibt genauso große Unterschiede bei den abgestrahlten Leistungen einzelner Senderfabrikate (Namen nennen wir hier nicht). Beide beschriebenen Probleme lassen sich aber immer vermeiden, indem die Piloten in einer Gruppe beisammen stehen und dass man NIE direkt vor die Senderantenne eines Kollegen fährt.
- Volle Reichweite/Slow Fly Empfänger
Hier wird sehr viel Werbung für meist ganz wenig Technik betrieben. Volle Reichweite, was ist das? Nach unserem Begriff mind. 1000Meter bei eingeschaltetem Nachbarkanalsender. Wer daher glaubt, ein Empfänger mit 500m angegebener Reichweite genügt für Großmodelle, der wird sich dann wundern, wenn sein Modell im Vereinsbetrieb bei gleichzeitigem Betrieb mehrerer Sender schon nach 50m einschlägt. Jeder zusätzliche Sender verringert die nutzbare Reichweite, vor allem bei Empfängern, bei denen aus Gewichts- oder Spargründen wenig Technik eingebaut ist. Wer HF- Filter weglässt, und nur so kann man billig Gewicht sparen, spart Geld, Gewicht und Aufwand. Besser wird so ein „Teil“ aber sicher nicht. Nach unserer Auffassung ist dies sogar gefährlich Da gibt es dann noch Mikroempfänger von namhaften Anbietern mit sog. Mikroquarzen, die nur im 20 bzw. 30Khz Kanalabstand angeboten werden. Dies nicht, weil es Mikroquarze nur in diesem Abstand gibt, man kann jeden Quarz auch in 2 KHz Abstand bestellen, wenn dies benötigt wird. Nein einfach deshalb, weil die Empfänger keinen direkten Nachbarkanalbetrieb "können", was aber nirgends beschrieben ist. Anstatt die Kunden zu informieren versucht man durch das begrenzte Angebot an Quarzen dieses Problem zu lösen und tut so, als ob es andere Anbieter oder Kollegen mit den Nachbar- Kanälen gar nicht gibt. Was passiert dann, wenn der Kollege im Verein fliegt und gar nicht weiß, was sein Empfänger kann oder besser nicht kann???
Betriebsspannung für Empfänger
Die meisten Empfänger arbeiten ohne Probleme mit 4- (4,8V) oder 5 (6V)- zelligen Akkus. 5 zellige Akkus können u. U. direkt nach dem Ladevorgang und nur kurzzeitig bis zu 8 Volt abgeben, deshalb notfalls beim Hersteller des Empfängers erkundigen ob dies zulässig ist. Ob 5- zellige Akkus Sinn machen sei dahin gestellt, für den Empfänger ergeben sich dadurch keine Vorteile. Allerdings, manche Angaben von Servo- Stellkräften sind bei 6 Volt angeben, obwohl der selbe Hersteller den Betrieb von Empfängern mit 5Zellen (6V) nicht empfiehlt. Ob das sinnvoll ist? Aber höhere Zahlen bei der Stellkraft sind eben eine bessere Werbeaussage. Vernünftig gebaute Empfänger arbeiten auch noch mit 3 zellige Akkus, so ist ausreichender Schutz vor Spannungseinbrüchen gegeben, auch noch beim Ausfall einer Akkuzelle wenn 4- zellige Akkus eingesetzt werden. Hier gibt es allerdings Unterschiede bei den einzelnen Fabrikaten. Auch die meisten Servos laufen noch mit 3 Zellen, jedoch langsamer. Daher, wenn Servos langsamer laufen als gewohnt, nicht fahren, Akkus laden oder prüfen.
Reihenfolge beim Einschalten
Zuerst den Sender, dann den Empfänger einschalten. Warum????? Damit wird verhindert, dass der Empfänger eingeschaltet ist ohne ein Sendersignal. Ohne Sender empfängt ein Fernsteuerempfänger so ziemlich alles, was in der „Luft an HF herumschwirrt“. So einfach aber prägnant hat sich neulich ein Modellbauer- Kollege dazu geäußert. Das bedeutet, die Servos können unkontrollierte Signale bekommen und anlaufen (Getriebe defekt), Flugregler lassen Motoren anlaufen usw. Wer z. B. ein Elektroflugmodell flugbereit macht, den Akku anschließt und dann den Empfänger einschaltet ohne dass der Sender eingeschaltet ist, der kann u. U. mit ein paar Fingern weniger nach Hause gehen. Beim Ausschalten dann umgekehrt vorgehen. Erst den Empfänger, dann den Sender ausschalten. Wenn z. B. ein E- Flugmodell gelandet ist und der Sender wird zuerst ausgeschaltet, das Modell liegt dann noch am Boden und der Motor läuft u. U. unkontrolliert an, der Propeller kann aber nicht drehen, dann überhitzt der Motor, ein Kurzschluss entsteht. Ganze Modell sind so schon abgebrannt.
PCM/ PPM
Diese Abkürzungen stehen für Puls- Pausen- Modulation (PPM) und Pulse- Code- Modulation. Beiden gemeinsam ist, dass das HF- Signal vom Sender zum Empfänger in FM- Technik übertragen wird. Ein PPM- Signal besteht aus einer Impulskette mit meistens 8, manchmal 9 Kanälen (MPX). Mit dieser Impulskette (NF) wird im HF- Teil des Senders die HF moduliert. Im Falle von PCM wird zusätzlich noch ein Code verwendet, der es dem Empfänger erlaubt, Fehler im Signal, also Störungen, zu erkennen. Daraus kann der PCM- Empfänger die Servos auch im Falle einer Störung in vorher vom Pilotenprogrammierte Positionen stellen (Modus FailSafe). Oder die Servos bleiben im Falle einer Störung in der zuletzt als richtig empfangenen Position stehen (Modus NORMAL). Der PCM- Empfänger ist also „intelligent“, im Gegensatz zum PPM- Empfänger, der jedes Signal ungeprüft an die Servos weitergibt, ob nun vom Sender oder von einer Störung. Was dies im jeweiligen Fall zur Folge hat, ist „Geschmackssache“ die Störung selber wird dadurch nicht verhindert. PCM- Empfänger arbeiten nur mit PCM Sendern, und dies auch nur mit dem jeweiligen Fabrikat, Betrieb mit JR/ Graupner PCM- Sender und Futaba PCM- Empfänger und umgekehrt ist nicht möglich. Die Reichweitengrenze bei PCM- Empfängern ist eindeutig definiert dadurch, dass beim Verlust des Empfangs die Servos entweder in FailSafe Position laufen oder stehen bleiben, je nach Programmierung.
Reichweitentest
Nochmals zur Wiederholung: Die Einbaubedingun- gen in jedem Modell sind anders, auch wenn meistens alles gut geht, wer Probleme ausschließen will, muss jeden neuen Empfänger prüfen bzw. der Einbau vorhandener und bewährter Empfänger in ein neues Modell muss genauso geprüft werden. Natürlich müssen nicht alle Probleme immer auf- treten, meistens geht ja alles ohne Probleme ab. Trotzdem gibt es aber immer wieder und unvorher- gesehene Gegebenheiten, die zu Problemen führen können, und wenn diese Probleme dann erst auftreten, wenn das Modell schon in der „Einführungsrunde“ ist, ist es eben einfach zu spät. Also, alle Tests immer VOR dem Fahren durchführen. Auch empfehlen wir, vor jedem ersten Flug an einem Tag einen "kleinen" Reichweitentest durch zuführen. Damit können vorhanden Probleme, die z. B. durch Ausfall der Leistungs- Endstufe des Senders entstehen, oder Ausfall von Akkus oder nicht richtig gesteckte Kabel, abgerissene Empfängerantenne usw. festgestellt werden. Kein Pilot eines richtigen Flugzeugs startet, ohne vorherige Funktionstests. Dazu genügt es in unserem Fall, die Funktionen ganz ohne Senderantenne einmal durchzuprüfen im Abstand von 5 -7 Metern. Es darf aber dann kein anderer Sender eingeschaltet sein.
Testprogramm
Um richtige Reichweiten- und Funktionstests systematisch vornehmen zu können und damit man vertrauen in das eigene "Testprogramm" entwickeln kann, hier unsere Vorschläge:
- Vergleichbare Bedingungen schaffen
Generell sollte ein Reichweitentest immer unter vergleichbaren Bedingungen vorgenommen werden, damit auch vergleichbare Ergebnisse entstehen. Am besten ist es daher, Tests an immer der selben Stelle durchzuführen unter gleichen Voraussetzungen, daher sollte gewährleistet sein, dass kein anderer Sender eingeschaltet ist.
- Vergleichswerte erstellen
Wer optimal vorgehen will, sollte zunächst einen Empfänger aus einem bereits vorhandenen Modell nehmen, welches schon viele Starts ohne Probleme hinter sich hat. Diesen aus dem Modell ausbauen und mit Akku und zwei bis drei Servos betreiben. Damit zunächst die Teststrecke abgehen und sich die erzielte Reichweite merken. Diese ist dann der Maßstab für alle späteren Tests. Aber Vorsicht, an derselben Stelle können sich die Umgebungsbedingungen ändern von Tag zu Tag, z. B. regennasser Boden, und schon ist die erzielbare Reichweite eine ganz andere. Daher, wenn neue Empfänger getestet werden, zunächst an diesem Tag immer den bewährten Empfänger zuerst testen und dann den neuen Empfänger.
- Reichweitengrenze definieren
Die Reichweitengrenze muss dann noch definiert werden. Es gibt immer eine Stelle, an denen die Servos mit leichtem Zittern beginnen. Dies könnte als Grenze angenommen werden. Allerdings müsste dann noch definiert werden, wie groß das Zittern sein darf. Manche Empfänger beginnen nun zwar relativ früh mit leichtem Zittern, übersetzten aber Steuersignale viel länger als andere Empfänger, die später mit leichtem Zittern beginnen und dann aber gleich danach abschalten, ist dies sehr schwierig. Deshalb ist es aus unserer Sicht (bei Tests ohne Messgeräte) besser, wenn man die Stelle als Reichweitengrenze definiert, an der die Steuerbefehle vom Sender nicht mehr eindeutig zum Servo durchgegeben werden. Daher muss während des Tests immer ein Steuerknüppel betätigt werden, um dies eindeutig beurteilen zu können.
Aufbau/ Vorgehensweise
Bei Sendern mit einem sog. Servo Testprogramm kann dieses aktiviert werden, dadurch kann man mit der Empfangsanlage vom Sender weglaufen und hat so die bessere Kontrolle der Servobewegungen. Dann Sender in mind. 1m Höhe auf einen Tisch/ Stuhl oder Podest stellen. Empfangsanlage einschalten und Servos und Akku in die Hand nehmen, Empfänger mit der Antenne nach unten baumeln lassen. Die Servos bewegen sich jetzt definiert durch das Testprogramm. Immer in die selbe Richtung laufen. Den Sender immer an die selbe Stelle mit gleicher Ausrichtung stellen. Beim Feststellen der Reichweite nicht mit dem eigenen Körper zwischen Empfänger und Senderantenne stehen. Bei Sendern ohne Testprogramm muss man sich mit dem Sender von den Servos fort bewegen, dadurch muss an den Servos ein auch in einiger Entfernung deutlich erkennbares Zeichen (langer Servohebel mit großem Aufkleber) angebracht werden, damit die Servobewegungen auch in der Entfernung noch sichtbar sind. Empfänger mit Servos auf einem Podest in mind. 1,5m Höhe anbringen, Antenne baumelt definiert nach unten. Gut eignet sich dazu ein Fotostativ mit aufgesetzter Holzplatte. Immer in die selbe Richtung laufen. Den Sender immer gleich anfassen, denn auch dadurch können sich deutliche Unterschiede ergeben. Nicht mit dem eigenen Körper zwischen Empfänger und Senderantenne stehen. Natürlich kann ein Reichweitentest mit voller Antenne erfolgen, dieser Aufwand ist aber nicht notwendig, es genügt eingeschobene Antenne, unter guten Bedingungen auf freiem Feld kommt man damit z. T. bis zu 200m weit, wobei 60- 70 Meter schon ausreichend sein können. Bei allen Tests gilt, es sollten keine metallischen Gegenstände wie Tischplatten o. ä. am Sender oder da wo die Empfangsanlage steht, vorhanden sein.
Wie groß ist die Reichweite?
Dies wird vorsichtig ermittelt, und zwar durch langsames herantasten an die Grenze des Aktionsradius‘. Nicht gleich geradeaus von sich weg fahren , sondern in immer größer werdenden Kreisen. Dabei immer ein Servo betätigen, ob auch jede Steuerbewegung ohne Verzögerung ankommt. Ist der normale Aktionsradius erreicht, kann auch noch die „optische Grenze“ erfahren werden, aber nie darüber hinaus!! Wenn die ersten, leichten Probleme auftreten, das Modell sofort in Richtung des Piloten zurücksteuern, dabei nicht direkt, sondern seitlich auf den Piloten zu (punktförmige Empfängerantenne vermeiden). Bei stärkeren Problemen gleichzeitig versuchen, durch Veränderung der Position der Senderantenne diese zu beseitigen.
Wie lange hält mein Akku?
Auch diese Frage gehört zum Austesten eines Modells. Wer Ladegeräte hat, die die eingeladene Kapazität anzeigen können, der kann dies einfach dadurch testen, dass er nach einer durchschnittlichen Fahrtdauer den Empfängerakku auflädt und prüft, wieviel Kapazität eingeladen wird. Daraus ergibt ebenso, wie viele Fahrten mit einer Akkuladung durchgeführt werden können. Wer nur ein Ladegerät mit Delta Peak- Abschaltung hat ohne Anzeige der eingeladenen Kapazität, der kann zumindest die Ladezeit messen und daraus ermitteln, wie viel Strom entnommen, bzw. wie viele Fahrten durchgeführt werden können.
Bevor alle diese Fragen nicht getestet wurden, sollte man als verantwortungsvoller Pilot nicht am normalen Vereinsbetrieb mit vielen Sendern gleichzeitig teilnehmen. Nur wenn sonst keine Probleme auftreten, kann man davon ausgehen, dass ausreichend Sicherheitsreserven vorhanden sind, um auch unter den erschwerten Bedingungen des Vereinsbetriebs ohne Probleme zu fahren.
Zugegeben, das alles hört sich nach Aufwand an, aber was sind schon 2-3 Stunden, gemessen am Wert und der Bauzeit für ein aufwendiges Modell???? Einzelne der beschriebenen Problemmöglichkeiten können mit einem anderen Empfänger eines anderen Fabrikates beseitigt sein, aber dann sind mit Sicherheit wieder andere Bedingungen vorhanden, die in anderen Fällen stören und zum Unfall führen können. Probleme sind also oft nur verlagert.
Copyright © 2006 Manuel Hernandez
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