Speed-Sensor über Widerstand?

Hallo Jungs!

Frage:

Inwieweit wär es denn relativ einfach realisierbar über einen (beheizten) Widerstand(sdraht) und/oder einen beheizten Temperatursensor die Fluggeschwindigkeit zu ermitteln?

Der Luftstrom und die dadurch verursachte Abkühlung ändert den elektr. Widerstand bzw. die Temperatur des Sensors, diese (lineare?) Änderung müsste sich doch auswerten lassen, zb. mittels einem kleinen PIC-Prozessor der sich nach dem Einschalten selbst kalibriert und nach dem Flug auf kleinem LCD-Display Vmin, Vmax und Durchschnittsgeschwindigkeit ausspuckt ...

Und falls das damit klappen würde dann könnte man das Ganze bestimmt wesentlich kleiner und kompakter bauen als mein klobiges Ding damals, siehe: http://www.pibros.de/elek01.htm

Wie realistisch ist diese Vorstellung?


Danke und Gruß

Spunki

Hallo Andi,

falls Du sowas aufbauen willst solltest Du mal nach Luftmassenmessern in Autos ausschau halten. Der an meinem TDI funktioniert genau nach dem Prinzip und der mißt ja auch nichts anderes als die Luftgeschwindigkeit.

Gruß Kai

Danke Kai, werd mich diesbezüglich mal schlau machen!


Grüße Spunki

oder mittels Staurohr/Venturirohr und Drucksensor. Oder für die Geschwindigkeit über Grund mittels GPS.

Hi..

was du da bauen willst ist ein Hitzdrahtanemometer.
Der Clou: Sensor und Heizelement sind identisch... man misst einfach den Widerstand des Heizelementes. Dessen Temperaturabhängigkeit liefert das Mess-Signal.
Durchaus eine sehr gängige Messtechnik z.B. in Windkanälen, da man sowas auch sehr klein aufbauen kann und die Dinger dann zeitlich und räumlich sehr hochauflösend messen können, z.B. auch die turbulenten Schwankungsgeschwindigkeiten einer Grenzschicht.

Man unterscheidet üblicherweise zwischen den Betriebsarten mit konstanter Betriebsspannung (CVA), konstantem Betriebsstrom (CCA) und konstantem Widerstand/Temperatur (benötigt aktive Elektronik zum nachheizen, CTA).

Ich hab selbst schon mal mit einfachen Mitteln eine Hitzdrahtsonde zur Messung der gesamtfahrt eines Modellhubschraubers gebaut.
nach einigen Versuchen bin ich bei folgender Konfiguration gelandet:
Drei Hitzdrähte, ca. 15mm lang aus 50µm Edelstahldraht werden in Reihe geschaltet und räumlich entlang den EInheitsachsen ausgerichtet, d.h. rechtwinklig zueinander. So entsteht dann ein Fahrtmesser, der weitgehend richtungsunabhängig ist. Aus demselben Draht habe ich durch vierfaches parallel- und reihenschalten einen Widerstand erzeugt, der nicht warm wird, aber dieselben temepraturdrifteigenschaften hat. Das ganze wird dann zusammen mit nem Spindeltrimmer zu einer Wheatstone-Brücke ergänzt, die nur noch wenoig Drift aufweist.

Mein Sensor war für kleine Geschwindigkeiten gedacht (<3m/s), und konnte schon Geschwindigkeiten <10cm/s gut auflösen.

Wenns dich näher interessiert kann ich dir dazu einen kleinen schriftlichen Auszug aus einem Büchle schicken. Ich kram heut abend zu Hause mal nach den Unterlagen.

grüssle

andi

Hitzdrahtanemometer!

Hitzdrahtanemometer!

Besten Dank Andi

Klar, würde mich interessieren das Ganze!

Eventuell kannst Du es sogar hier reinstellen, miniaturisiert wär das doch was für unsere Flieger oder für welches Anwendungsgebiet auch immer!

Hitzdrahtanemometer, wieder was gelernt!


Grüße Spunki

Hi..

so, erstmal ein paar Bilder von der Aktion, und an welchem Heli-Monstrum das angebaut ist...








ein paar technische Details schick ich dir per E-Mail.. zwar stammt das von mir selbst, ist jedoch eine vercopyrightete Veröffentlichung, die ich nicht frei ins Internet setzen darf

grüssle

andi

sehr interesant. Bis welche geschwindigkeit funktioniert das. Verwende jetzt eine pitot rohr was ohne problemen bis 200 KM/h messen kann, aber nicht unter 30 KM/h (obwohl erfahrungen bis jetzt noch sehr dunn sind).

Wykat

Hi..

Prinzipiell kann man sowas für einen sehr große und kleine Geschwindigkeiten bauen. In meinem Fall war die Auslegung speziell für die KLEINEN Geschwindigkeiten gedacht, da ich für die großen ein winziges Schalenkreuzanemometer hatte. Mein Sensor sollte nur bis 5m/s arbeiten, da ab 4 m/s das Schalenkreuz schon sehr genaue Daten lieferte, und das ist netterweise FAST linear über den gesamten Messbereich.

Da die Kennlinie bei CVA und CCA-Betrieb aber einigermassen nichtlinear ist (beginnt recht steil und flacht dann ab, also gerade umgekehrt wie bei ner Staudruckmessung) wird es nicht so einfach sein, einen universellen Sensor von v_min bis v_max zu bauen. Mit CTA (d.h. der Heizstrom wird nachgeregelt, solange bis wieder der gewünschte Brückenwiderstand vorliegt... der Heizstrom ist dann das Mass für die Geschwindigkeit) dürfte das besser sein... aber das erfordert eben eine aktiven Regelung, die tunlichst auch sicher genug arbeiten muss, damit das Element nicht durchgebraten wird.

Wenn ich mal wieder VIEL Zeit habe möcht ich mal versuchen, per Hitzdrahttechnik ein Vario zu bauen (Messung der Strömung in und aus einem Reservoir).

grüssle

andi

Hi Andi,

die Beschreibung würde mich auch sehr interessieren.

Übrigens waren die ersten Generationen von E-Varios im Segelflug auch Hitzdraht-Sonden.
Der Einfachheit halber zwei Sonden im Strom. Dadurch konnte man ohne allzu aufwändige Temperaturkalibrierung eine Strömungsrichtung und Stärke qualitativ erfassen.

Wenn Du sowas machst: das Reservoir sollte eine Thermosflasche sein und mit Stahlwolle gefüllt sein, um Temperatureffekte auf das Reservoir niedrig zu halten.

Bei höheren Geschwindigkeiten würde ich aber lieber eine fertige Drucksonde nehmen, zB MPX5010DV oder 5004DV.



Ciao, Steffen

Hi..

Dann brauch ich mal eben deine I-Mehl-Adresse (per PN).

Verstösst es gegen die Forenregeln, wenn ich dazu nen nicht uneigennützigen Buchtipp abgebe
ISBN 3-89963-126-9

grüssle

andi