Die nächste Servogeneration von CHASERVO

Weitere CHAVSERVOs: Das HV85 in der 8 mm- und das HV3512 in der 20 mm-Klasse.

von Gerd Giese.

Das Foto zeigt die Servos HV85 und HV3512 mit montierten Alu-Servohebeln.
Die Bilder können zum Vergrößern angeklickt werden! ​

Im ersten Testbericht habe ich die CHASERVO-Mikroklassse vorgestellt. Jetzt schließt CHASERVO mit dem HV85 und dem HV3512 eine weitere Lücke auf dem Servomarkt. Hier haben wir es mit zwei Servos zu tun. Auf der einen Seite die Kategorie der 8 mm breiten Powerservos und auf der anderen Seite die 20 mm-Servos der Oberklasse. Geht die "Erfolgsgeschichte" dieser Servos weiter? Das versuche ich im folgenden Test zu klären.

Beworben wird das neue HV85 von CHASERVO als weiteres High-Performance-Servo. Es ist nur 8,5 mm dick und besitzt eine Stellkraft von sagenhaften 98 Ncm. Kraft ist die eine Seite der Medaille, Geschwindigkeit die andere. Die Stellgeschwindigkeit von 0,11 s/60° sollte auch höheren Ansprüchen genügen. Das HV85 ist folglich ein kräftiges und hochpräzises Hochvolt (HV-) Servo mit nur 14 g Gewicht. Die Ausstattung mit einem stabilen Stahlgetriebe, Doppelkugellager und einem Aluminiumgehäuse verspricht demnach ein robustes Servo mit langer Standzeit.


Technische Eigenschaften des HV85 (Herstellerangaben)

• Nennspannung: DC 7,4 V
• Spannungsbereich: DC 6V – 8,4 V
• Stalling Torque (max. Drehmoment):
• 65 Ncm @ 6,0 V
• 82 Ncm @ 7,4 V
• 98 Ncm @ 8,4 V
• Leerlauf Geschwindigkeit:
• 0,16sec/60° @ 6,0 V
• 0,12sec/60° @ 7,4 V
• 0,11sec/60° @ 8,4 V
• Standard-Winkel: ±100° = 200°
• Betriebsfrequenz: 1520µs/333 Hz
• Betriebstemperatur: -20°C … +65°C
• Gehäuse-Material: Aluminiumlegierung
• Motor Typ: Coreless DC
• Getriebe Material: Gehärteter Stahl
• Positionssensor: Potentiometer
• Programmierbar: Ja
• Kugellager: Doppelkugellager
• Abmessungen (l x b x h): 24 x 8,5 x 26,5 mm
• Gewicht: 14 g
• VK: 59,90 €
• Bezug: Fachhandel

Der bevorzugte Einsatz findet überall dort statt, wo auf kleinstem Raum hohe Stellkräfte mit guter Stellgeschwindigkeit gefordert sind. Meist sind das die Ruder in den Flügeln von Segelflugmodellen. In der heutigen Zeit können die Flügel nicht dünn genug sein. Mit der Einbauhöhe von "nur" 8,5 mm ist dann das Einsatzgebiet entsprechend breit aufgestellt.

Das HV3512 ist laut Hersteller ein kompromissloses Servo der Extraklasse. Es ist ausgestattet mit einen starken Brushless Motor, der über ein gehärtetes Stahlgetriebe den Servoarm, doppelt Kugelgelagert, betätigt. Es ist mit einem Spritzwasser geschütztem Aluminiumgehäuse versehen, so dass es ohne Kompromisse bestens gerüstet ist für den harten Einsatz in Flugmodellen, in Helikoptern oder Powerbooten und auch im RC-Cars (Offroad oder Flachbahn). Denn Kraft, Geschwindigkeit und Wassergeschützt sind die besten Voraussetzungen dazu.


Technische Eigenschaften des HV3512 (Herstellerangaben)

• Nennspannung: DC 7,4 V
• Spannungsbereich: DC 6V – 8,4 V
• Stalling Torque (max. Drehmoment):
• 300 Ncm @ 6,0 V
• 350 Ncm @ 7,4 V
• 400 Ncm @ 8,4 V
• Leerlauf Geschwindigkeit:
• 0,14sec/60° @ 6,0 V
• 0,12sec/60° @ 7,4 V
• 0,11sec/60° @ 8,4 V
• Standard-Winkel: ±100° = 200°
• Betriebsfrequenz: 1520µs/333 Hz
• Betriebstemperatur: -20°C … +65°C
• Gehäuse-Material: Aluminiumlegierung
• Motor Typ: 4 Pol Brushless DC
• Getriebe Material: Gehärteter Stahl
• Positionssensor: Potentiometer
• Programmierbar: Ja
• Kugellager: Doppelkugellager
• Abmessungen (l x b x h): 40,5 x 20 x 23,1 mm
• Gewicht: 55 g
• Wasserfestigkeit: IP65
• VK: 119,90 €
• Bezug: Fachhandel

So viel zur Theorie. Nun zu meinen ersten Eindrücken.

Wie meine Kontrolle bestätigte, sind die CHASERVOs sehr maßhaltig. Beide Servos sind HV-Varianten. Das HV85 wird auf Grund seiner Bestimmung vorzugsweise mit Horizontallaschen (H - vertikale Ausführung) angeboten. Das HV3512 ist für die stehende Montage (Standard) prädestiniert.

Doch, wer es anders möchte, CHA bietet nun auch diese Alternativen an.​

Das HV3512 hat noch eine Besonderheit. Das Gehäuse ist abgedichtet nach IP65 und demnach Spritzwasser geschützt. Die Kabel der Servos sind ausreichend dimensioniert. Beim HV85 ist es mit "nur" 7 cm recht kurz und beim HV3512 mit 22 cm normal lang. Die Kabel werden in einem Knickschutz aus dem Gehäuse heraus geführt. Beim HV85 ist am Motor eine Aussparung. Hier stört keine Kabelführung oder gar die Zugentlastung bei einer Standmontage. In beiden Servos wird ein gehärtetes Metallgetriebe verwendet. Der Servoabtrieb ist beidseitig kugelgelagert.
Herz des HV85-Servos ist ein drehmomentoptimierter Coreless-Motor. Das sind eisenlose Motoren ohne Rastmoment. Diese Motoren sind kräftig, sehr reaktionsschnell und ermöglichen eine hohe Stellgenauigkeit. Das Herzstück des HV3512 ist ein vierpoliger Brushless-Motor. Das sind zur Zeit die besten Antriebe, die man in ein Servo einbauen kann. Diese Motoren sind nahezu verschleißfrei, bauen klein, liefern dennoch ein extremes Drehmoment, sind reaktionsschnell und das bei einem sehr hohen Wirkungsgrad. In der Praxis macht sich das durch eine geringere Stromaufnahme und Wärmeentwicklung bemerkbar.
Als Positionierungssensor dient, bei beiden Servos, ein Präzisionspotentiometer.

Das Zubehör beinhaltet neben dem üblichen Kunstoffhebel noch einen Aluminium-Servoarm.
Links für das HV85 und rechts für das HV3512.​

Beim HV3212 ist der Hebel wegen des extremen Drehmoments zusätzlich mit einer Inbusschraube klemmbar. Diese Art der Anlenkung sollte beim HV3512 Pflicht sein. Die Kunststoffarme sind okay und auch stabil ausgeführt, aber für diese Servo-Klasse leider unterdimensioniert.

Beide Servos besitzen keinen "Soft-Anlauf", wenn der Servoarm beim Einschalten außermittig stand. Das ist schade, denn bei diesen Servos sollte das ab Werk aktiviert sein. Nach Rücksprache mit dem Hersteller kann das mit der Programmierbox aktiviert werden. Zum Testende wurde mir bestätigt, dass die Servos jetzt mit aktivem Softanlauf ausgeliefert werden!

"Soft-Anlauf" bedeutet, dass die eingestellte Servoposition, meist die Neutralstellung, nach dem Einschalten des Senders nur langsam angefahren wird, um hohe Schlagmomente der Ruder zu vermeiden.

Die Programmierbox, um die Servos individuell einstellen zu können, ist angekündigt. Wenn sie verfügbar ist, werde ich das ergänzen.





Der Blick auf die Steuerung des Motors zeigt Elektronik im Industriestandard (links: HV3512 und rechts: HV85). Die weißen Pads dienen vornehmlich dazu, die auftretende Wärme in das Gehäuse abzuleiten. Ich wollte sie nicht entfernen, weil ich keinen Ersatz hatte. Die Gehäuseschrauben des HV3512 sind mit O-Ringen versehen, um den Spritzwasserschutz zu gewährleisten. Ein "schneller" Blick auf das Getriebe blieb mir verwehrt. Ich hätte das Getriebegehäuse erst mit viel Nachdruck öffnen können (mit Dichtmasse abgedichtet?). Das habe ich mir erspart, um sicher zu gehen, dass die Funktion der Servos zu 100% erhalten bleibt!


Was leisten diese Servos?

Es waren Änderungen gegenüber dem Test der Mikroservos nötig. Meinen Messaufbau habe ich von einer Holzkonstruktion auf stabile Aluprofile verlagert. Das Servo-Prüfgerät wurde für die gesamten Tests auf eine Framerate von 0,01 s (100 Hz) eingestellt. Die Versorgungsspannung stellt nun ein Labornetzteil bereit. Bei den mechanischen Messungen war immer der Alu-Servoarm montiert. Als Versorgungskabel kam ein gelötetes V-Kabel mit 0,5 mm² zum Einsatz. Die Ströme wurden von einem UniLog2 mit 15 A-Shunt (Messwiderstand mit gekürzten Leitungen) und 10 ms Samples (Messhäufigkeit pro Sekunde) erfasst. Die Speedmessung ermittelte ich mit dem Oszilloskop (Scope - ein Scope zeigt Spannungs- und Stromverläufe in Abhängigkeit von der Zeit an).
Anmerkung: Mir war ein Fehler unterlaufen! Ich hatte vergessen, das Labornetzteil von 5,5 V auf 6 V zu korrigieren. Erst als ich komplett fertig war, zeigten die UniLog2-Auswertungen diesen Lapsus. Eine neue Testreihe wollte ich jedoch nicht starten, da auch die 5,5 V-Werte aussagekräftig genug sind.
Im Folgenden werde ich, sofern erforderlich, meine Messdaten der Tabelle Punkt für Punkt erläutern.

CHASERVO HV85H Coreless Motor​
Messungen​	Messdaten​	Bemerkungen​
Masse [b x h x t]​	24 x 26,5 x 8,5 mm​	nur Gehäusemaße, sehr maßhaltig​
Gewicht [g]​	14 g​	8,5 mm Servoklasse mit starker Power​
Messspannungen​	5,5 V und 8,4 V​	stabilisiertes NT mit V-Kabel 0,5 mm²​
Mitte (neutral) bei 90°​	1,52 ms​	ideal wären: 1,5 ms​
Minimale Arbeitsspannung​	3,3 V​	Angaben deutlich unterschritten​
Leerlaufstrom 5,5 V / 8,4 V​	12 mA / 13 mA​	sehr niedriger Leerlaufstrom​
Speed an 5,5 V​	0,17 s (1,2 A / 1,6 A)​	(Beschleunigungsstrom- / Bremsstromspitze)​
Speed an 8,4 V​	0,11 s (1,6 A / 2,3 A)​	(Beschleunigungsstrom- / Bremsstromspitze)​
Auflösungsvermögen​	0,003 ms​	erste reproduzierbare Bewegung des Servoarms​
Positioniergenauigkeit bei 8 Ncm und 8,4 V​	< -0,5° (0,15 A)​	das Servo benötigte dazu 0,15 A​
Maximales Drehmoment 5,5 V​	57 Ncm (0,9 A)​	maximaler Strom dabei: 0,9 A​
Maximales Drehmoment 8,4 V​	84 Ncm (1,4 A)​	maximaler Strom dabei: 1,4 A​
Spannungsdrift von 6 – 8 V​	< +0,5°​	s.u.​
Temperaturdrift von 5°C bis 20°C​	<< -0,5°​	diese Drift sollte sich in der Praxis kompensieren​

CHASERVO HV3512 Brushless Motor (4 Pol)​
Messungen​	Messdaten​	Bemerkungen​
Masse [b x h x t]​	40,5 x 23,1 x 20 mm​	nur Gehäusemaße, sehr maßhaltig​
Gewicht [g]​	55 g​	absolutes Powerservo in der 20 mm Oberklasse​
Messspannungen​	5,5 V und 8,4 V​	stabilisiertes NT mit V-Kabel 0,5 mm²​
Mitte (neutral) bei 90°​	1,48 ms​	ideal wären 1,5 ms​
Minimale Arbeitsspannung​	3,8 V​	Angaben deutlich unterschritten​
Leerlaufstrom 5,5 V / 8,4 V​	20 mA / 21 mA​	sehr niedriger Leerlaufstrom​
Speed an 5,5 V​	0,14 s (1,8 A / 2,0 A)​	(Beschleunigungsstrom- / Bremsstromspitze)​
Speed an 8,4 V​	0,10 s (4,0 A / 4,6 A)​	(Beschleunigungsstrom- / Bremsstromspitze)​
Auflösungsvermögen​	0,005 ms​	erste reproduzierbare Bewegung des Servoarms​
Positioniergenauigkeit bei 80 Ncm und 8,4 V​	< -0,5° (0,8 A)​	das Servo benötigte dazu 0,8 A​
Maximales Drehmoment 5,5 V​	260 Ncm (3,3 A)​	maximaler Strom dabei: 3,3 A​
Maximales Drehmoment 8,4 V​	>> 320 Ncm (4,7 A)​	Zugwaage am Anschlag, max. Strom dabei: 4,7 A​
Spannungsdrift von 6 – 8 V​	keine​	mit meinen Mitteln nicht messbar ​
Temperaturdrift von 5°C bis 20°C​	keine​	mit meinen Mitteln nicht messbar ​

Die Abweichungen in der Neutralstellung (der Servoarm sollte bei 1,5 ms exakt 90° zum Servogehäuse stehen) sind beim HV85 mit +0,02 ms und beim HV3512 mit -0,02 ms sehr gering. Wer dennoch auf eine absolute Neutralstellung wert legt, muss auf die Progbox warten und fein nachjustieren oder am Sender mit ein paar Klicks die Servomitte korrigieren.
Ich konnte es erst gar nicht glauben, aber die Messungen der minimalen Arbeitsspannung ergab einen deutlich niedrigeren Wert als vorgegeben. Die Servos arbeiteten bei 3,3 V (HV 85) und 3,8 V (HV3512) noch einwandfrei. Natürlich mit deutlich reduzierter Geschwindigkeit und Kraft.
Der Leerlaufstrom (Servos in Ruhe ohne Last) ist bei beiden Servos erfreulich gering. In der Neutrallage konnte ich nicht das leiseste Knurren entdecken. Die Servos sind ruhig, entsprechend niedrig ist der Leerlaufstrom.
Wegen der Reproduzierbarkeit und Exaktheit erfolgte die Speedmessung am Scope.

Die Einstellungen des Oszilloskops

y (vertikale Achse) = 2 V/Div (Divisor → Kästchen), das entsprach pro Kästchen einem Strom von 2 A.​

x (horizontale Achse) = 50 ms/Div, das entsprach pro Kästchen einer Zeit von 50 Millisekunden (ms) oder 0,05 Sekunden.​

Triggerung (Startzeitpunkt der Aufzeichnung) mittig-positiv im Bildschirm (oranges "T" rechts am Bildschirm).​

Das Diagramm zeigt den Stromverlauf des HV3512 beim Beschleunigen und Abbremsen (Position erreicht) an 8,4 V. Der Servoarm wurde zyklisch um +/-30° bewegt. Ich habe alle Servos sowohl bei minimaler als auch bei maximaler Spannung gemessen. Ein Diagramm ist als Beispiel oben abgebildet.
Die rote "1" und "5" zeigt die Nulllinie beziehungsweise den Ruhestrom des Servos an. Gemessen habe ich 50 mA in den Spitzen (peak to peak). Das ergibt einen mittleren berechneten Gleichstrom von etwa 20 mA.
Die Stromspitze bei "2" zeigt den Anlaufstrom, der hier kurzzeitig bis auf 4 A hochschnellt "3". Nach weiteren 0,05 s (1 Div) ist der Strom stark gesunken, der Motor hat die höchste Drehzahl erreicht. Nach weiteren 0,05 s hat das Servo den 60° Ausschlag erreicht und wird stark abgebremst (Position "4", die Sollposition ist erreicht; hohe Stromimpulse, um den Motor zu entschleunigen). Die Messung zeigt zum Abbremsen satte 4,5 A für etwa 0,035 s. Danach ist der Motor schlagartig zum Stillstand gekommen. Die Sollposition ist zu 100% erreicht und es fließt dann nur noch der Ruhestrom von rund 20 mA (Position: "5"). Demnach benötigt das gezeigte (Diagramm-) Servo eine Stellzeit, bei 60° Ruderweg, von exakt 0,10 s. Der Hersteller gibt hier 0,11 s an. Touché, könnte ich sagen!
Hinweis: Die Telemetriedaten heutiger Fernsteuerungen würden hier ein ganz anders Bild ergeben, weil deren Datenerfassung viel zu träge ist. Versuche mit meiner JETI-Fernsteuerung zeigten, dass noch nicht einmal ein Drittel der Stromspitzen wiedergegeben wird - was leider normal ist! Wer beispielsweise neun solcher Servos in einem Großmodell einsetzt, sollte eine entsprechend starke BEC von mindestens 15 A einplanen!
Das Auflösungsvermögen habe ich wie folgt definiert (so arbeite ich von Anbeginn): Sofern die erste reproduzierbare Servoarmbewegung (mit 7 cm verlängertem Hebel) zu beiden Seiten erfolgt, ist das mein Referenzwert der Auflösung. Einmal bei Mittenstellung als auch bei +/- 30° abweichend von der Mittelstellung (120° / 60°). Die Messwerte (HV85: 0,003 ms bzw. HV3512: 0,005 ms) sind schon exzellent, denn dazu sind Servos nur fähig, wenn deren Elektronik mitmacht und das Getriebespiel nahezu Null ist!
Die Positioniergenauigkeit unter Last sollte realistisch sein. Ich entschied mich mit etwa einem Fünftel ihrer Stellkräfte. Die geringe Abweichung von der Sollposition mit nur < -0,5° möchte ich positiv hervorheben. Dabei blieben die Servoströme sehr moderat.
Beim Erfassen des maximales Drehmonents hatte ich ein Frust-Moment. Musste ich doch trotz des schon verlängerten Hebelarmes, auf maximal 26 mm beim HV3512 und 8,4V, die Grenzen meiner Zugwaage erfahren. Umgerechnet auf 1 Ncm erreichte ich 320 Ncm, dann zeigte die Waage Überlast! Aber bei 5,5 V war eine Messung möglich. Die Zugwaage zeigte 260 Ncm an. Die beworbenen 300 Ncm an 6 V glaube ich diesem Servo gerne! Beide Servos stehen gut im Futter. Das HV85 erreichte nämlich satte 84 Ncm, was für die 8,5 mm-Klasse ein sehr guter Wert ist ... Nicht vergessen, wir haben es hier mit einem 13 g-Servo zu tun!
Die Spannungsdrift ist rein "akademisch" zu sehen weil, weil ich nur Piloten kenne, die eine stabilisierte Versorgungsspannung (S-BEC) in ihren Modellen (oder Powerboxen) verwenden. Dennoch, der Wunsch kam von einigen Lesern und dem komme ich gerne nach. In dem Spannungsfenster (2s LiPo voll geladen - 8,4 V - bis absolut leer - 6 V) driftet das HV3512 gar nicht und das HV85 verliert gerade mal knapp 0,5°. Im realen Spannungsfenster von 8,4 V bis 7,2 V (2s LiIon fast leer) ist keine Drift feststellbar.
Eine Temperaturdrift festzustellen gestaltete sich schwierig. Der Kühlschrank (eingestellt auf 5°C) musste für eine Nacht herhalten. Die "kalte" Messung fand auch in diesem satt, um eine Erwärmung der Servos (Messverfälschung) auszuschließen. Das Kleine driftete deutlich unter -0,5° (von kalt zu warm) und das große Servo hatte keinerlei Driftneigung.


Resümee

Auch bei diesen neuen Servotypen, HV85 und HV 3512, nenne ich das erneut einen Volltreffer! Beide Servos markieren die Spitze dessen, was heute möglich ist. Ich finde bei diesen Servos alle Eigenschaften, die wünschenswert sind. Hohe Geschwindigkeit bei großer Stellkraft und das super stellgenau. Dabei ist das HV85 ein kleines Servo mit nur 8,5 mm Dicke und schafft dennoch nachweislich satte 84 Ncm. Das HV3512 war dabei, meinen Messaufbau zu sprengen, da es mit 400 Ncm Drehmoment angegeben ist, was ich nach den Messungen auch nicht anzweifle. Ich hatte mir gewünscht, dass CHA die Servos standardmäßig mit aktiviertem Softanlauf ausliefert. Diesem Wunsch wurde nachgekommen - super CHA! Die kommende Lieferung hat den Softanlauf aktiviert.
Wer für das nächste Projekt starke Powerservos benötigt, findet in den HV85 die idealen Partner. Sie bauen klein, sind stellgenau, sehr kräftig und ausreichend schnell. Die 20 mm-Servos sind zu Größerem berufen. Ihr Einsatz ist vornehmlich da, wo sehr viel Kraft, Präzision und Stellgeschwindigkeit gefordert werden. Das könnte vornehmlich im F3A-Bereich oder auch bei größeren Seglern der Fall sein.
Für mich bleibt nur ein Urteil: Uneingeschränkt empfehlenswert!

 

Gebe ich einem Servo einen elektrischen Impuls, möchte ich wissen wie lange es
dauert bis eine definierte Strecke (Winkel) angefahren wurde. ... nix anderes besagt
die Stellzeit, die seit Anbeginn es Servos gibt, "so" definiert ist! Irgenwann verlangt ihr,
dass ich mindestens 10 gleiche Servos teste um die Streuungen offen zu legen - bitte - der
Pool zum Testen steht jedem offen.

Du dazu...
>>>Was du oben schreibst (siehe Zitat), da würde ich so mitgehen.<<<

Ich sehe, wir sind uns einig, nur verstehen tun wir uns nicht.

 

Mir persönlich reicht eine Stellgeschwindigkeitsbestimmung anhand des Servostroms völlig aus. Diese Funktion nutze ich bei meinen Junsis seit Jahren immer wieder gern.

Die ist im Übrigen mit das Beste, ziemlich genau und reproduzierbar, was ich kenne und bin gleichzeitig heilfroh, dass diese Funktion bei den neuen 456- und 458DUO wieder integriert ist!

 

Das was Du siehst ist der Motorstromverlauf zum Positionieren;
Anlauf- und Bremsstromspitze des Motors sichtbar gemacht.

Ich habe zwar nicht viel Ahnung von Messtechnik, kann gerade mal eine Spannungs und Strom Messung mit bescheiden Mitteln durchgeführt, aber das habe selbst ich begriffen.

Ich hätte da mal eine Frage, betreffend der Servo Impuls Zeiten.
Als Graupner Hott Anwender kann ich ja nur 10 oder 20 ms einstellen. Egal was ich da einstelle, ich merke da nicht wirklich einen Unterschied bei der Geschwindigkeit oder Stellgenauigkeit. Als Servo kommt zB das KST-HS08 in Frage. CH Output Type steht auf SAME"

 

Bitte klärt derartiges hier:

Zubehoer, Servos & Elektronik allgemein

www.rc-network.de

... Danke.
Hier bitte antworten:

Servo Impuls Zeiten?

Ich hätte da mal eine Frage, betreffend der Servo Impuls Zeiten. Als Graupner Hott Anwender kann ich ja nur 10 oder 20 ms einstellen. Egal was ich da einstelle, ich merke da nicht wirklich einen Unterschied bei der Geschwindigkeit oder Stellgenauigkeit. Als Servo kommt zB das KST-HS08 in Frage...

www.rc-network.de

 

Ich habe zwar nicht viel Ahnung von Messtechnik, kann gerade mal eine Spannungs und Strom Messung mit bescheiden Mitteln durchgeführt, aber das habe selbst ich begriffen.

Ich hätte da mal eine Frage, betreffend der Servo Impuls Zeiten.
Als Graupner Hott Anwender kann ich ja nur 10 oder 20 ms einstellen. Egal was ich da einstelle, ich merke da nicht wirklich einen Unterschied bei der Geschwindigkeit oder Stellgenauigkeit. Als Servo kommt zB das KST-HS08 in Frage. CH Output Type steht auf SAME"

Auf Messgeräten ist zu erkennen, dass das menschliche Auge einen Lidschlag mit einer Frequenz von 4Hz als Dauerlicht wahrnimmt. Am schnellsten ist 10 ms und "SAME" für hott . Und es wäre viel schneller, wenn die Servos mit dem 760us-Signal arbeiten würden, wie es bei Mechanismen der Fall ist, die mit dem Gyrscope zusammenarbeiten. Um die Reaktionszeit zu messen, müssen Sie eine Änderung von zB 1 auf 2 ms erzeugen und die Zeit von der fallenden Flanke nach 1 Änderung bis zum Zeitpunkt der PWM-Änderung am Motor oder der Stromerhöhung messen. Im Allgemeinen haben 99% der Top-Servos die gleichen Elektronikparameter und die Unterschiede sind vernachlässigbar, da sie nahe am Messfehler der Instrumente liegen, mit denen sie gemessen werden, etwa 1%. Den größten Unterschied kann das Sender-/Empfängersystem machen. Das einzige, was mechanisch auffällt, ist das Spiel des Getriebes und seine Haltbarkeit, gleiches gilt für den Motor. nur dass hier 99% der Hersteller Produkte aus der gleichen Quelle verwenden.
Die Schlussfolgerung ist daher einfach, dass die Geschwindigkeit des Servos nur eine der Komponenten der Verzögerung zwischen der Bewegung des Steuerknüppels und der Reaktion des Nähmechanismus ist. Die Suche nach den schnellsten Lösungen macht nur Sinn, wenn man mit Flugstabilisierungssystemen (Gyroskopen) arbeitet, in anderen Fällen macht es keinen Sinn, darüber zu schreiben, dass etwas viel besser ist als andere, zumal 99 % dieser Mechanismen in einer Fabrik auf derselben Linie hergestellt werden , und mit fast den gleichen Komponenten durch Änderung des Namens, der Farbe und der Streckung auf kosmische Parameter, die keiner von uns wirklich misst und nur mit Worten nimmt. Ich schlage vor, Sie schalten den Schalter in Ihrem Kopf ein, der für geistige Gesundheit steht...

 

Vorschlag, messe es und schreib dein Ergebnis hier. Täte mich freuen!

@Stefan, auf dein Ergebnis warte ich dann.

habe einen sehr einfachen Sketch in Arduino gesetzt - mit zusätzlichem Triggerausgang.

#include <Servo.h>
Servo myservo;  // create servo object to control a servo
 
void setup() {
  pinMode(10, OUTPUT);
  myservo.attach(9);  // attaches the servo on pin 9 to the servo object
}
void loop() {
  digitalWrite(10, HIGH);
  myservo.write(60);                  // sets the servo position according to the scaled value
  delay(500);                           // waits for the servo to get there
  digitalWrite(10, LOW);
  myservo.write(120);                  // sets the servo position according to the scaled value
  delay(500);                           // waits for the servo to get there
}

Strommessung primitiv über Widerstand - ohne jetzt zu sehr auf Messqualität zu sehen. Probanden:
IQ-200MG - reagiert beim länger werdenden Puls (und knurrt etwas)

HS81 - reagiert bei fallender Flanke

MG90S - braucht noch gute 6 ms länger

Da steckt durchaus Latenz im Servo.
Grüße Stefan

Nachtrag: Skalierung habe ich jetzt nicht auf den Tastkopfschalter und die zugehörige Kanaleinstellung geachtet, sind nur 2V/div bei Ch1 (PPM) und Ch2 (Strom) ist völlig unkalibriert.

 

PS: Ich hätte mir etwas mehr Infos im Diagramm gewünscht ... siehe mein Diagramm!

Aber ich sehe (bitte korrigiere mich wenn ich falsch liege): die beiden ersten Diagramme zeigen zeitgleiche Reaktionen (fallende Flanke -> Motor reagiert sofort), das letzte reagiert der Motor ca. 5-6ms später.

Wenn ich die Tage (vor nächster Wo. wird datt nix) Zeit habe, untersuche ich das mal näher und werde berichten.

Frage: Was hat das für einen Einfluss auf die Messung bei ~110ms Reaktionszeit eines Servos wenn dieses Servos an sich schon eine Streunung erzeugen von über 10ms, bei Messung zu Messung?
Ich muss demnach meine Werte mitteln aus 4-5 Messungen -> Ergebnis siehe oben die Tabelle!
Hinweis: ich kann gerne für die Zukunft die min/max Werte zusätzlich mit angeben.

Es gibt noch viel Potential bei den Servos wie z.B., was ich gut finde (neben einer Sampleerhöhung -> siehe Gyroservos):
Ich hatte hier schon hochpreisigere Servos, wo die Motoren mittels einer lastabhängig-erzeugten Beschleunigungsrampe hochgefahren und abgebremst werden! So was geiles, kein Stromimpuls messbar und fast (!) genauso schnell wie ohne Rampe. Die laufen so was von soft und präzise - aber eben wer will das letztendlich noch bezahlen. Der User sagt platt: wieso, die machen doch auch nix anderes wie die normalen und greift zum günstigeren Produkt. ... schaun wir mal was noch so kommt - ich bleibe am Ball.

 

Die "Verzögerung" der Elektronik vom Impuls bis zum Ansteuern des Motors geht in die "Annalen" von µs (oder noch kleiner) unter ... nur zur Info, das ist ein tausenstel einer ms!

@Stefan: Vielen Dank für die Messungen!

@Gerd: So ganz passt das nicht zu deiner Aussage (siehe Zitat).

Ich denke, dass diese "Latenz", die vom Servo-Ansteuerimpuls bis zum Motoranlauf vorhanden ist, in der Praxis bei den allermeisten Servos nicht von Relevanz ist. Jedoch wäre zu bedenken, dass eine fehlerhafte oder ungünstige Programmierung eines Servos sich durchaus negativ auswirken kann. Bei einem sehr schnellen Servo mit z. B. 30ms Stellzeit fällt das dann schon ins Gewicht.

Anmerkung:
Es geht mir hier nicht darum, ob man eine etwas längere Stellzeit beim Betrieb bemerkt oder nicht. Sondern vielmehr darum, dass solche Daten (Messungen) beim Vergleich und der Beurteilung unterschiedlicher Servos einfach nützlich sind.
Und natürlich, inwieweit man den Herstellerangaben trauen kann ;-)

 

Mal ehrlich:
Ich bin schon froh, daß meine Servos überhaupt einen Ausschlag machen.
Ob der nun in 10^-3 s oder 10^-6 s erfolgt, merke ich sowieso nicht, und die "Experten" wohl auch nicht.
Ich bin natürlich keine Wettbewerbsflieger mit Super-Hyper-Modellen, sondern ein einfacher Feld-Wald-und-Wiesen-Flieger mit Modellen, die mir gefallen.
Ich bin immer wieder erstaunt, wieviele Superexperten hier unterwegs sind. Da kommt man sich direkt minderwertig vor, so als Normalo.
Immerhin kann ich außer Spannung und Strom messen auch einen Oszillographen (2-Strahl!) bedienen und die Anzeige interpretieren. Das nur nebenbei.

Die Diskussion läßt mich an die Autofreaks denken, die immer erzählen, daß ihre Karre in einer 90°-Kurve bei 180 km/h leicht untersteuert.

Aber laßt euch nicht von mir von eurem Trip abbringen. Sowas ist auch irgendwie nötig.

Knut

 

Ich bin immer wieder erstaunt, wieviele Superexperten hier unterwegs sind.

Hallo Knut,

es wäre viel hilfreicher etwas konstruktiv beizutragen, als Leute wie Gerd und andere, die sich hier einbringen, zu beleidigen.

VG Uli

 

Mein Gott, sei doch nicht gleich beleidigt, wenn man mal seine leicht kritische Meinung sagt, die nicht mit der des Autors konform ist. Inzwischen sind wir Deutschen ein Volk von Beleidigten geworden, kommt mir vor.

Lies doch einfach meinen Beitrag nochmal ruhig durch. Da steht nichts Beleidigendes. Ich wollte einfach nur mal den Unterschied zwischen Experten und Normalos darstellen. Ich habe den Beitrag komplett gelesen und dann auch die Kommentare. Und dann habe ich eben auch mal einen Kommentar mit meiner Meinung geschrieben. Was soll daran beleidigend sein?

es wäre viel hilfreicher etwas konstruktiv beizutragen

Ich kann aber nichts Konstruktives beitragen, weil ich noch nie die Servoströme so ausführlich gemessen habe. Du kannst mich deshalb für einen Ignoranten halten, das ist OK. Ich bin nur immer wieder erstaunt, was man alles machen kann, worauf ich nie kommen würde.
Knut

 

Zunächst mal ein herzliches Dankeschön an Gerd für seinen Bericht.

Die Problematik jeden Artikels ist natürlich das Erreichen der richtigen Zielgruppe. Und da haben wir hier bei eine Spreizung von "Ich will nur Fliegen" bis "Das kann ich besser".
Damit kämpft im Prinzip jeder Autor und jede Autorin hier.

Servos sind von Anbeginn von ein kontrovers diskutiertes Thema. Es gibt gewiss noch ganz viele andere Beispiele.
Sie sind wesentlicher Bestandteil der "Auge, Hirn, Finger, Sender, Empfänger, Ruder-Strecke".
Zumindest alles Technische in dieser Strecke wird gerne auch mal "wissenschaftlich" und auch kontrovers diskutiert. Der menschliche Teil der Strecke eher seltener.

Trotzdem sind solche Diskussionen auch fruchtbar und zeitweise kommt etwas Konstruktives dabei heraus. Das alleine sollte es wert sein sich respektvoll auszutauschen. Auch mit der Variante auf keinen gemeinsamen Nenner zu kommen. Denn das zu akzeptieren, gehört genau so dazu.

Für mich als Anwender sind solche Tests durchaus interessant und lesenswert
Bitte mehr davon, gerne auch von weiteren Autoren.

 

Auch von mir allerbesten Dank an Gerd für den ausführlichen Testbericht!

Für mich als 3D Fan freue mich schon auf das HV3512 für Quer und ganz besonders für Höhe da es nur 55g wiegt.

 

Gerd,
mir ging es bei meiner "Messung" nur darum, die mögliche Latenz vom Servo aufzuzeigen. Bei der Strommessung hat mein Aufbau eklatante Schwächen, dass noch nicht einmal ein vernünftiger Trigger auf den Strom gesetzt werden kann.

Da bist Du mit Deinem Aufbau deutlich präziser unterwegs - und Danke für Deinen Aufwand bisher - das hilft uns allen weiter !

PS: Ich hätte mir etwas mehr Infos im Diagramm gewünscht ... siehe mein Diagramm!

In der Horizontalauflösung mit dem gesamten Motorstrom ist dann die zusätzlich eingeblendete Pulsbreitenänderung vermutlich auch mit einem guten Oszilloskop nicht mehr erkennbar. Arduino skaliert 0...180° auf 544...2400µs, damit sind die 60° Delta aus dem Sketch 618µs und für die 600ms aus Deiner Darstellung bräuchte man dann mindestens 970 pixel Auflösung (wegen Nyquist-Shannon eigentlich 2 x 970), deshalb wird definitiv ein Zoom auf den Anlauf notwendig.

Aber ich sehe (bitte korrigiere mich wenn ich falsch liege): die beiden ersten Diagramme zeigen zeitgleiche Reaktionen (fallende Flanke -> Motor reagiert sofort), das letzte reagiert der Motor ca. 5-6ms später.

Diese Screenshots sind recht gut reproduzierbar, sie geben das qualitative Verhalten des jeweiligen individuellen Servos wieder. Habe die Messungen erst mal ohne gemacht und dann für Screenshots mit USB stick wiederholt. Es sind noch Nuancen zwischen GWS IQ

(GWS IQ mit zusätzlichen "Kaffeesatzlinien" - errechnet 1163µs für den linken Puls und 1781µs für die rechten beiden Pulse)
minimal vor der fallenden Flanke nach Sollwertsprung und Hitec auf der Flanke deutbar - aber für eine belastbare Aussage bin ich da mit meinem Messaufbau noch nicht so weit. Könnte noch nachsehen, ob ein anderes MG90S genauso verspätet beginnt (werde heute aber vermutlich nicht dazu kommen).

Die 6ms vom MG90S sind sicher ein Negativbeispiel, hat mich selbst überrascht (bzw. beim bezahlten Preis eigentlich auch nicht). Ein Uralt-Carson-Standardservo (ohne Messung) war gefühlt nicht mal in der Lage, in den 500ms sauber an die Endpunkte zu fahren - da wäre das tatsächlich irrelevant - so wie es auch Claus schreibt:

Sie sind wesentlicher Bestandteil der "Auge, Hirn, Finger, Sender, Empfänger, Ruder-Strecke".
Zumindest alles Technische in dieser Strecke wird gerne auch mal "wissenschaftlich" und auch kontrovers diskutiert. Der menschliche Teil der Strecke eher seltener.

Bei einem Gyro-Servo kann so ein Detail aber sehr wohl eine Rolle spielen, da kann die zusätzliche Totzeit zu Instabilitäten des damit aufgebauten Kaskadenreglers führen.

Und da hoffe ich bei CHASERVO, dass es da auch nichts zu beanstanden gibt.

Grüße Stefan

 

.....wieso, die machen doch auch nix anderes wie die normalen und greift zum günstigeren Produkt.....

Genau so ist es.
Mir kommt es hauptsächlich auf die Stellgenauigkeit an und das beurteile ich anhand der Trimmung. Also 3 Schritte vor und 3 zurück und schauen was das Servo macht.

Gruß Stephan

 

Bei einem Gyro-Servo kann so ein Detail aber sehr wohl eine Rolle spielen, da kann die zusätzliche Totzeit zu Instabilitäten des damit aufgebauten Kaskadenreglers führen.

In der Race Copter Szene ist man ja schon lange dazu übergegangen die verwendeten ESCs nicht mehr mit normalen PWM Impulsen (1000 - 2000us) zu steuern, sondern Konventionen mit kürzeren Pulsweiten zu verwenden. Das fing mal mit OneShot125 an und braucht spezielle ESCs. Dadurch kann man auch die Periodendauer verkürzen und so eine schnellere Reglung erreichen. Dabei beschleunigt ein Kopterpropeller sicher nicht prinzipiell schneller von 0 bis 100% als ein Servo von 0 auf 100% Winkel läuft. Wenn die Reglung aber zu langsam ist kommt es bei geringen Drehzahlen zu Aliasing Effekten. Das ist z.B. dann der Fall wenn eine Vibration/Schwingung über mehrere Perioden vom Gyrosensor leicht versetzt auf der ansteigenden Flanke abgetastet wird und so kurzzeitig eine echte Drehbewegung vorgetäuscht wird. Wenn der Vorgang bei zu geringen Frequenzen getriggert wird, kann er evtl. nicht mehr durch Masseträgheit weg gebügelt werden und sich selbst verstärken. Im Fall eines von Gyros + Servos gesteuerten Modells kann diese Problematik auch auftreten.

Gruß
Dieter

 

Ja die Progbox - ich warte auch sehnsüchtig und frage ständig nach! Sofern sich was tut, werde ich das veröffentlichen.

Hallo, Heizkoffer bietet eine Programmierung der CHASERVOS an, sprich es gibt schon eine Tool zum Programmieren !!

 

Das Problem ist nicht das Werkzeug, sondern die Notwendigkeit, die Kommunikation im Empfänger zu ändern, der solche Signale erzeugen muss. Eine deutlich bessere und schnellere Lösung wäre meiner Meinung nach z.B. CAN FD. Das PWM-System ist heutzutage wie ein Empfänger auf Vakuumröhren. Seine Parameter ergaben sich aus den Möglichkeiten, die die alten analogen Lösungen in den 70er Jahren boten. heute sieht es aus wie ein Schwarz-Weiß-Fernseher mit einer Kathodenstrahlröhre. Aber niemand wagt es, es zu ändern.

 

Kamyczek, das ist in der Sache Richtig, nur willst auch Du das praktisch nicht geändert haben. Denn so wie ich unsere Hersteller kenne, kocht dann wieder jeder sein eigenes Süppchen. Und so wie sich die Empfänger heute nicht mehr Herstellerübergreifend tauschen lassen, würde sich dieses Elend dann auch bei den Servos einstellen.

Smith, das mag sein, nur möchte ich meine Servos nicht noch ein zweites und drittes Mal durch die Republik schicken, nur um den Sanftanlauf einzuschalten. Ist halt schade, daß die Servos nicht schon von Anfang an damit ausgeliefert wurden und mir fällt kein Grund ein, warum.

 

Bezugnehmend auf #9 - #27 - #34
Es kam ja hier eine These auf, dass die Messung mit dem Scope und des Servostromes nicht alles an Zeit darstellt! Ich argumentierte (sinngemäß) - siehe #9 -, dass diese Zeit unerheblich wäre in Bezug der absoluten Größen wie hier: 140ms des HV3512 an 6V.
Ich habe nun mit dem Scope das HV3512 an 6V zweikanilg gemessen und den Motortrigger danach Faktor 10 gespreizt um die Verzögerung zu erkennen..
Dabei kam heraus:
- Gertrigert wird der Motorstart ab der negativen Flanke
- Verzögerung bis zum Ansprechen des Motors um die 1,5ms (es schwankt leider bis zu +/-0,5ms)
Das macht absolut betrachtet (gemittelt) einen neuen Wert von 141,5ms beim HV3512 an 6V.

Scopebild:
Gelb: erster negativer Sprung (hab's nicht invertiert) - Motor läuft an (ca. 3A Impuls)
Türkis: 2ms nach links versetzt der erste Startimpuls mit 1,8ms Breite, der linke hatte noch 1,2ms.