UniLog Datenlogger/Telemetriesystem von SM Modellbau

Autor, Fotos und Test: Peter Kaminski

Für die Optimierung und Überwachung von elektrischen Antrieben, besonders bei Impellermodellen, ist ein Datenlogger, der wichtige Parameter im Flug erfasst und speichert, unabdingbar. Der deutsche Hersteller SM Modellbau aus Wielenbach (Oberbayern) hat da mit dem UniLog seit einiger Zeit ein äußerst interessantes, modulares System zu bieten.

UniLog Datenlogger

Der Datenlogger selbst ist lediglich 37 x 22 x 10 Millimeter groß und wiegt ca. sechs Gramm. Neben den Sensoren wird auch der Servokanal für den Regler an dem Logger angeschlossen und an einem Ausgang durchgeschliffen. Damit kann einmal die Gas-Stellung gespeichert und auch die Empfängerakkuspannung ermittelt und mit aufgezeichnet werden und es ist auch ein Start der Aufzeichnung in Abhängigkeit der Knüppelstellung möglich. Über diesen Weg erfolgt auch die Spannungsversorgung des Loggers. Weiter lässt sich eine Messreihe auch über einen Drucktaster am Logger oder auch nach einer vorbestimmten Zeit beginnen. Der Status des Loggers wird über drei LEDs neben dem Taster signalisiert. Ein interner Datenspeicher gestattet die Aufzeichnung von bis zu 26.000 Messdatensätzen, wobei bis zu 16 Messungen pro Sekunde möglich sind. Die Messungen lassen sich über verschiedene Wege in Echtzeit oder Offline auslesen. Dazu später mehr.

Sensoren

Das Angebot an Sensoren ist reichhaltig. Zur Verfügung stehen folgende am Logger anschließbare Sensoren: Strom/Spannung, Drehzahl, Temperatur, Geschwindigkeit. Die Höhe wird über einen im UniLog integrierten Luftdrucksensor ermittelt. Nach dem Start des Loggers wird die Höhe dabei auf eine Höhe von 0 Meter geeicht. Weiter ist auch ein Temperatursensor im UniLog integriert. 

SM Modelltechnik bietet Strom/Spannungs-Sensoren für Antriebe mit verschiedene Messbereichen an und zwar bis 40, 80, 150 oder 400 Amper. Es lässt sich eine maximale Spannung von bis zu 60 Volt erfassen - also bis zu 14S LiPo-Akkus. Die Strom/Spannungssensoren gibt es mit diversen fertig montierten Steckern wie MPX, 2, 3,5, 4, 5,5, und 6 mm Goldsteckern. Man sollte immer den kleinst möglichen Sensor wählen, d. h. wenn ein Modell maximal 70 Amper Strom zieht, dann ist der 80-Amper-Sensor die richtige Wahl. Die beste Meßgenauigkeit ist immer oberen Bereich gegeben und wenn man bei dem Beispiel ein 150-Amper-Sensor wählen würde, hätte man über den gesamten möglichen Wertebereich des Modells schon eine schlechtere Messgenauigkeit. Die Strommessung erfolgt über einen Shunt - also einen Widerstand mit sehr kleinem Ohmwert (0,25 bis 1 Milliohm). Dadurch wird der Innenwiderstand des Antriebs erhöht, aber das in einem Wert, der in der Praxis zu vernachlässigen ist, da er nur ein Bruchteil des Akkuinnenwiderstands beträgt. Es kann am Logger ein Strom/Spannungssensor angeschlossen werden und zwar an einem Stecker neben dem Drucktaster. Bei Doppelantrieben mit zwei Akkus, Motoren und Impellern reicht es ja auch einen Antriebsstrang zu überwachen, da man hier von einer hohen Symmetrien ausgehen kann und wenn ein Antriebsakku ein Defekt hat, dann stellt man das ja spätestens beim Laden des Akkus fest.

Der Drehzahlsensor wird in an einer beliebigen Leitung des Motors angeklemmt und der Sensorausgang wird an den RPM-Steckplatz des UniLog angeschlossen. Einzustellen ist noch die Polanzahl des Motors damit die Angabe korrekt ausgegeben wird. 

unilog_speedsensor

Die Erfassung der Geschwindigkeit erfolgt über ein echtes Staurohr (Prandtl-Rohr). Mechanisch ist das Miniaturstaurohr für den Unilogger schon eine Meisterleistung. Das Messingrohr hat eine Länge von 65 Millimeter bei einem Durchmesser von vier Millimeter. Wichtig ist, dass beim Hochfahren des UniLog kein Wind in der Kalibrierungsphase an das Staurohr gelangt, da sonst die Messergebnisse nicht stimmen. Es gibt auch zwei wählbare Geschwindigkeitsbereiche und zwar bis maximal 250 und bis 450 km/h, die über eine Steckbrücke am eigentlichen Messsensor angewählt werden. Der Differenzdruck-Messsensor ist über zwei Silikonschläuche mit dem Staurohr verbunden. Das Staurrohr mit den Schläuchen wird auch als Ersatzteil angeboten, falls man den Sensor in einem anderen Modell einsetzen möchte. Angeschlossen wird der Sensor am Steckplatz A1 des UniLog. Normalerweise lassen sich drei Temperatursensoren am UniLog anschließen. Bei Verwendung des Speed-Sensors reduziert sich diese Anzahl auf zwei Temperatursensoren.

unilog_tempsensor

Der externe Temperatursensoren erfasst einen Bereich von -40 bis +125 Grad und ist mit einem Magnet ausgestattet. Damit kann man ihn direkt am Motor befestigen aber man sollte ihn immer noch zusätzlich sichern.

UniDisplay

Eine Methode die Messwerte anzuzeigen ist das UniDisplay, welches über ein LC-Display (nicht hintergrundbeleuchtet) verfügt. Es wird über ein Flachbandkabel an den COM-Port des UniLog angeschlossen und so kann der Modellpilot die Messdaten auch ohne PC auf dem Flugplatz ermitteln.

unilog_display1  unilog_display2  unilog_display3

Mit dem UniDisplay lassen sich sowohl Echtzeitdaten als auch einzelne Messergebnisse eines Messdatensatzes auslesen. Darüber hinaus lassen sich auch die Basiseinstellungen des UniLog verändern. Die Bedienung mit Hilfe der vier Tasten unter dem Display ist selbsterklärend und bedarf keiner Anleitung.

Auswertung mit PC

Für die Auswertung mit dem PC muss man den UniLog mit dem mitgelieferten USB-Kabel an den PC anschließen und zuvor ggf. entsprechende Treiber installieren, was bei uns sowohl auf XP als auch Vista ohne Probleme gelang. Der UniLog wird über das USB-Kabel mit Spannung versorgt und so muss der Antriebs-, bzw. Empfängerakku des Modells, beim Betrieb mit dem PC nicht angeschlossen sein.

Eine Vorraussetzung ist allerdings die Microsoft Software Excel. Software-Paketen, die die Excel-Macros nicht unterstützen, wie z. B. OpenOffice Calc, funktionieren in diesem Zusammenhang leider nicht. Auf der Web-Site von SM Modellbau lässt sich ein Excel Sheet herunterladen. Wenn man es startet geht ein Excel Sheet auf und über die Macros startet die UniLog Daten-Steuerung.

unilog_excelcontrol

Ggf. muss man hier erstmalig den COM-Port anpassen und das Excel-Blatt dann speichern. Es lassen sich sowohl Einstellungen als auch die Datensätze im UniLog auslesen, bzw. einzelne oder alle Datensätze löschen. Nach dem Auslesen eines Datensatzes steht dieser zunächst als Excel-Datenblatt zur Verfügung. 

unilog_excelblatt

Über die UniLog Daten-Steuerung im Excel-Programm lassen sich aber auch Grafiken ausgeben. Dabei lässt sich definieren, welche Werte ausgegeben werden und auf welcher Seite der Grafik die Achsenbeschriftung erfolgen soll. Weiter stehen zwei Liniendicken für die Kurvenlinien zur Verfügung. Es lassen sich auch zeitlich gespreizte Bereiche grafisch ausgeben und Textanmerkungen zur Messung können vom Anwender eingebracht werden.

unilog_excelgrafik

Telemetriesystem für Jeti DUPLEX

Besonders bemerkenswert ist die Tatsache, dass ab der Firmware-Version 1.11 mit Hilfe eines kleines Adapterkabels der Anschluss an ein Jeti DUPLEX Empfänger möglich ist und die Werte der Messungen an die Jeti Box übertragen und in Echtzeit abrufbar sind. Auf der UniLog-Seite wird dieses Kabel in den COM-Port-Anschluss eingesteckt. Es lassen sich, z. B. für Akkukapazität, auch Warnschwellen an der Jeti Box vorwählen. Durch das kleine Adapterkabel im Wert von 20 Euro, wird ein beachtlicher Mehrwert an Funktionalität geboten.

Praxis

Wir haben für unsere Tests mehrere Systeme in Betrieb und alle auch in Verbindung mit dem Jeti DUPLEX-System. Das System funktioniert einwandfrei und ohne absolut ohne Macken. Auf die Meßergebnisse kann man sich absolut verlassen, den diese sind sehr genau. Das gilt besonders für die Strommessungen, da man hier mit einem Shunt genauere Ergebnisse bekommt als zum Beispiel mit einem Hallsensor. Die vielfältige Messwertausgabe über UniDisplay, PC oder Jeti Box sowie die Vielfalt bei den Sensoren macht das System sehr universell einsetzbar. Dank des großen internen Speichers lassen sich die Daten vieler Flüge im Logger speichern und dann mit dem PC im Bastelkeller später im Detail auswerten.

Fazit

Ein komplettes System mit Logger, Speed-, Drehzahl und 80-A-Strom- und zwei Temperatursensor sowie USB-Anschlußkabel liegt bei knapp über 200 Euro. Das ist schon eine ganze Menge aber dafür hat man alle wichtigen Parameter wie Höhe, Geschwindigkeit, Strom und Spannung des Antriebsakkus, Motordrehzahl und Temperatur von Motor und Akku sowie die Empfängerakkuspannung erfasst und dass auch mit einer sehr hohen Genauigkeit.

Sicherlich auf Grund des Preises eher etwas für größere, bzw. aufwendigere Modelle, bei denen der Preis beim Modellgesamtpreis untergeht. Durch die Möglichkeit der Telemetrie-Echtzeitübertragung über das Jeti DUPLEX Fernsteuersystem geht das UniLog aber weit über die Messwerterfassung zur Antriebsoptimierung hinaus. Ein vergleichbares System, mit auch nur ähnlichem Leistungsprofil, ist im Moment nicht im Markt zu finden. Aus unserer Sicht eine absolute Empfehlung.

www.sm-modellbau.de