HiBox - průchozí Wattmeter.

Výkon P = U × I [W, V, A], jednoduchá rovnice, složité měření. Kdo z modelářů, zejména leteckých, je nahlodám červíkem zvědavosti, ten chce znát parametry svého modelu a odpověď na obligátní otázky kolegů:“ Kolik ti to žere? Jak dlouho to točí? Kolik tam máš Wattů?“. Nejen adept na vstupenku do klubu 1kW stojí před problémem, jak příkon z baterií změřit. Zjistit napětí je snadné, stačí DMM za 200,- z marketu, měřit proud už je horší, kvalitní bočník je složitý jako zábradlí (doslova, jen materiál a velikost se liší) a klešťový ampérmetr pro DC proudy má na cenovce o jednu nulu více. Když to letec výzkumník všechno pospojuje, nachystá a zapne, zjistí, že není chobotnice a neví, co držet dříve. Model naložený bateriemi s motorem a vrtulí, plynovou páku na vysílačce, měřidla. Po přidání plynu se dočká nejen větrem romanticky čechraných vlasů (pokud ještě nějaké má), ale taky rozletu všech tiskovin po místnosti, poté začnou padat obrazy ze zdí, nábytek mění své místo i rovnovážnou polohu a pokud začne vzduchem létat domácí květena i s květináči, je jeho pozornost definitivně rozptýlena. Zběsile se měnící číslice na displejích je pro pozemšťana nemožné sledovat, natož si je pamatovat nebo zapisovat. Pokus o měření tedy většinou končí až nasátá a sešrotovaná záclona do vrtule a milosrdná proudová pojistka v regulátoru. Nervy na dranc, úleva ze zachránění holého života. Místo rozboru hodnot začíná boj s časem a uvádění měřícího pracoviště do, pokud možno, původního stavu. Návrat manželky v této chvíli by znamenal nejspíše let majitele i s“ letadýlkama“  z domu.

Popis základních vlastností a hodnot.

Měření napětí (0-40 Volt)

Měření proudu (50, 100, 200, 400 Amper)

Měření otáček

Záznam do paměti s periodou 0,1-30 sekund 

Výpočet výkonu (Watt) a kapacity (Ah)

Testování serva a přijímače

V tuzemských vývojových dílnách vznikl zajímavý výrobek. HiBox - průchozí měřidlo výkonu a tester modelářských serv a přijímačů. Na jednu stranu proudové a napěťové sondy připojíme oba póly baterie, na druhou regulátor s motorem a vrtulí. Displej ukazuje napětí, proud, výkon a otáčky [V, A, W, Wh, rpm]. To je základem přístroje. Sonda měří protékající proud oběma směry (nabíjení i vybíjení), takže je snadné po měření na motoru baterii připojit (opět přes sondu) k nabíječi a zaznamenávat i nabíjení. Ano zaznamenávat. Přístroj totiž nejen zobrazuje hodnoty na displeji, ale také je umí zapisovat do paměti a následně hodnoty napětí a proudu poslat do osobního počítače a tam v programu provést vyhodnocení. Efektivita využití energie z baterií se tak dá snadno změřit. HiBox nemá  vlastní napájení, je napájen z měřeného obvodu. Data se uchovávají v paměti i po odpojení přístroje od baterie. Minimální napětí pro měření je 4,6 V. Pokles pod tuto hodnotu přístroj automaticky vypne. Maximální měřené napětí je 40 V. Maximální měřený proud určuje sonda.

Pokud si pořídíte optickou sondu pro měření otáček můžeme měřit jak proud a napětí, tak otáčky vrtule. Propojení sondy proudu a otáček pomocí přiloženého Y kabelu je snadné a nevzniká žádný nepřehledný chumel drátů.

Technické vlastnosti 

Jednotka displeje: 85x58x15 mm, hmotnost: 76 g

Sonda: 35x25x8 mm (bez kabelů), hmotnost 30-40g (s kabelem, dle průřezu)

Kapacita paměti: 5400 záznamů

Počet bloků: celkem 9 nezávislých bloků s různou periodou měření.

Perioda měření: 0,1 - 30 sec.

Doba měření: 9 minut až 45 hodin

Napájecí (měřené) napětí: 4,6 - 40 Volt

Rozsah měřeného proudu: dle sondy 50 A, 100 A, 200 A (trvalý proud, přetížitelnost 20%), speciální rozsah pro sondu s převodní konstantou 1A / 1mV

Obsah dodávky:

Základní jednotka 

displeje, kovová krabička, vysoce kontrastní displej, 4 tlačítka, 2 konektory, jeden pro sondu, druhý pro RS232.Kabel propojení HiBox / RS232, délka 1,2 m servo trojlinka kroucená. Zakončení Canon 9.

Sonda:

Volitelný rozsah 50 A, 100 A, 200 A, vodiče Cu 2,5 mm (651 × 0,05) silikonová izolace, pocínované zakončení. 200 A sonda má vodiče zdvojené.

Optická sonda pro měření otáček (součástí je i Y kabel)

Volitelná sada testovacích kabelů, 

volitelné instalační FD s programem Hibox. (program lze stáhnout z Internetu)

Konkrétní provedení HiBoxu je sestavou dvou základních  dílů. Samotná externí sonda může být v modelu mezi baterií a regulátorem, díky své velikosti tak nepřekáží a nekomplikuje měření na vodičích jako klešťový ampérmetr. Displej v krabičce s tlačítky pro ovládání je v bezpečné vzdálenosti od rotující vrtule a na očích, a zvyšuje se tak bezpečnost měření. Hodnota proudu není zatížena chybou vzniklou úbytkem napětí na bočníku, měření je založeno na proudové sondě Hall a obvod není nikde znehodnocen vloženým odporem (kromě konektorů). To umožňuje i měření hodnot na nabíjených a vybíjených akumulátorech, aniž by nabíječka byla ovlivněna zvýšením vnitřního odporu sady, jako v případě měření s bočníkem. Jak sonda, tak testovací kabely i kabel RS232 jsou připojovány servokonektory, které se dají koupit v prodejnách s elektrosoučástkami. Sondu lze bez obav proudově přetížit. Nevzniká žádné teplo (ztrátový výkon), jako v případě použití bočníku a pouze výstupní signál bude v případě velkého překročení jmenovitého rozsahu omezen.

    Externí zařízení  jsou připojena běžnými servokonektory.

Ovládání přístroje

Všechny funkce HiBoxu jsou ovládány 4 tlačítky, pod displejem. Pomocí tlačítek  Up a Down se uživatel může přesunovat mezi jednotlivými obrazovkami displeje, tedy mezi jednotlivými funkcemi a jejich hodnotami. Nastavitelné hodnoty ovlivňují tlačítka plus a mínus. Ovládání je intuitivní a nevyžaduje neustálé nahlížení do manuálu. Mobilní telefon je proti tomu hotová záhada hlavolamu.

Tlačítka + a - pak mění hodnoty na dané obrazovce - displeji. Jedná se vždy o modifikaci hodnot v nalistované funkci - není o čem přemýšlet.

Základní displej ukazuje napětí, proud, otáčky a poslední údaj může zobrazovat okamžitý výkon [W], nebo celkový výkon [ Wh], popřípadě kapacitu [Ah]. Pomocí tlačítka Start/Stop můžeme spustit zápis údajů do paměti. To je indikováno hvězdičkou u jednotky napětí. Start měření může být ruční nebo automatický.

    Základní zobrazení hodnot HiBoxu

Další ukázkou displeje HiBoxu je zajímavá funkce automatického startu měření. Pokud se uživatel nechce rozptylovat mačkáním tlačítka Start/Stop, může si zvolit hodnotu proudu, jehož překročení samo odstartuje zápis do paměti. Hodnota 0,0 A znamená ruční start, další hodnoty po 1 A znamenají automatický start měření, po překročení zvoleného proudu.

    Volba startovacího proudu pro zápis hodnot do paměti.

Kromě těchto možností je možností ještě mnohem více. Perioda zápisu je od 0,1 do 30 sec. Kapacita paměti je při periodě 0,2 sec. 27 minut, zvolenou periodu je možné okamžitě vidět jako celkovou možnou dobu zápisu. Paměť lze využít pro více bloků měření, celkem 9. Naměřené údaje lze prohlížet i bez počítače. Procházení údajů po  zvolené periodě zápisu nebo zrychleně, krokování po blocích, vše je možné. Ihned po měření lze číst minimální napětí a maximální proud. Zvolený blok lze přepočítat a zjistit průměrné hodnoty. K analýze pohonu není třeba osobní počítač, to je velkou předností přístroje.

    Blok měření č.2 - displej pro procházení hodnot.

Při procházení paměti má uživatel možnost posunovat informační okno po časové ose měření tlačítky + a -, pomocí tlačítka Up, stisknutého k některému tlačítku s posunem, je posun urychlen. Společný stisk tlačítek + a - přejde k dalšímu bloku měření. Každý blok může mít různou periodu zápisu. Je tak možné mít HiBox připojem na baterii a měřit jak motorové vybíjení rychlou periodou zápisu, tak opětovné nabíjení pomalou periodou zápisu. Celkový počet možných bloků je 9. Z analyzované baterie tedy lze vybít náboj se kterým byla uložena a poté znovu uskutečnit až 4 cykly nabití na nabíječce a vybití na motoru. Vše je pak přehledně k dispozici v programu Power Cube k rozboru.

Kromě měření všech možných veličin v elektrickém pohonu je HiBox také schopen testovat serva a přijímače.

Testovací sestava HiBoxu s přijímačovou baterií a servem.

    Test serva č.1 - přesnost polohování.

První servotest umí krokovat po 0,01 ms a vyzkoušet tak schopnost serva reagovat na malé změny délky řídícího pulzu nebo kontrolovat opakovatelnou přesnost návratu serva. Druhý servotest krmí servo pulzem proměnné délky a kýve tak pákou serva tam a zpět jednou z 32 volitelných rychlostí. Jde o únavový test nebo test rychlosti.

    Test výstupního signálu z přijímače.

Posledním testem je měření délky pulzu vstupujícího do HiBoxu z přijímače. Měří se jak v ms, tak v procentech. Uživatel je také informován o amplitudě signálu. Touto sadou testů lze odhalit 80% závad v nastavení ovládacích mechanismů modelu. Pokud je servo v pořádku a výstup z daného kanálu také, nezbývá, než hledat závadu jinde (ve vysílači). Test přijímače často ukáže nedostatečné rozsahy kanálových impulzů, což ve spojení s malým pohybem páky serva a případnou vůlí v převodech způsobí nestabilitu nastavení řídících ploch modelu a jeho špatnou ovladatelnost.

Sestava pro měření přijímače. 

        Kabel HB - RS232 a sada testovacích kabelů.

Potěšitelné je, že kabel pro propojení HiBoxu s osobním počítačem je již v ceně. Kabely testovací se dají koupit samostaně nebo si je snadno vyrobit svépomocí. Pro test přijímače jde vlastně jen o kabel na obou koncích zakončený běžným servokonektorem. Jeden jde do přijímače na zvolený kanál, druhý konec do HiBoxu. Pro testování serv můžeme použít i obyčejný Y kabel. Servokonektor - zásuvku připojíme do HiBoxu a na dva samečky servo a přijímačovou baterii.

Měření proudu přístrojem HiBox je snadné a pohodlné, nevnáší do měřeného obvodu zbytečné parazitní odpory díky měření Hall sondou. Senzor je dodáván s pocínovanými konci vodičů a uživatel si jen napájí potřebné konektory dle svých zvyklostí.

    Hall senzor v proudovém obvodu.

Měření otáček je založeno na použití optického senzoru, který snímá přerušovaný světelný paprsek přes vrtulové listy nebo listy dmychadla. K propojení Hiboxu se snímačem otáček a sondou proudu a napětí je k dispozici Y kabel. Přesné zapojení je podrobně popsáno v návodu k použití. V Hiboxu samotném lze nastavit počet listů vrtule a je k dispozici i režim prostého čítání otočení. To lze využít při záznamu počtu otáček navijáku pro vlekání modelů.

  Optický snímač otáček

Vyhodnocování naměřených dat.

Pro vyhodnocení naměřených dat je určen program Hibox. Je to jednoduchý program, který vyžaduje jen intuitivní ovládání a základní znalosti práce osobním počítačem.

Program na základě povelu pro čtení dat přenese data z připojeného Hiboxu a zobrazí všechny načtené bloky na levé straně programového okna. Výběrem bloku a aktivací přepínače se hodnoty bloku zobrazí v grafických křivkách jednotlivých údajů. Tabulka na pravé straně zobrazuje všechny důležité údaje o bloku. Rozbor je tak komplexní a umožňuje získat o pohonu všechny potřebné údaje pro jeho optimalizaci.

Ukázka grafu měření motoru Hacker B50-5L s 16 článkem GP 3700mAh. (Autor měření Honza "Carbon" Uhlík). Chudinky baterky!

    Kalibrace přístroje.

  Dostupnost a ceny (s DPH)

  Závěr

Malý svými rozměry, avšak velký svou užitnou hodnotou. Tak by se dal, při troše skromnosti, nazvat přístroj uvedený na trh. Je z domácí produkce a je výsledkem mnoha let úvah a průzkumu potřeb modelářů používajících elektrický pohon. Prvotní nadšení uživatele z čistého a tichého letu, je brzy vystřídáno zvědavostí nebo nutností odstranit problém a nebo chybu v návrhu pohonu. To bez přesného a pohodlného měření nejde. HiBox, za cenu jednoho lepšího přijímače, toto vše umožňuje. Lze ho tedy označit téměř za povinnou výbavu, která může ušetřit mnoho práce a prostředků při prošlapávání slepých uliček. 

Zajímavou možností je záznam nabíjení a vybíjení baterií na nabíječích, které neumožňují propojení s osobním počítačem. Při periodě zápisu 30 sec je kapacita téměř 68 hodin. Stav baterií se tak dá sledovat i na nabíječích nižší cenové kategorie.

Pokud Vám tento přístroj ušetří byť jen jeden jediný spálený motor nebo regulátor, o nafouknutých LiPol bateriích nemluvě, tak  investice do HiBoxu má 100% návratnost.

Možnost zaznamenat celé měření a následně jej číst, ať už přímo z displeje nebo v PC, pomocí sofistikovaného a mnoha možnostmi vybaveného programu dává konstruktérovi možnost si osahat i modely kolegů na letišti a následně jejich palubní osazení v modelech podrobit objektivní kritice a navrhnout řešení mnohdy nevhodných kombinací. HiBox žádejte u svých obchodníků. V této chvíli je k dispozici okamžitě v prodejně Satria Olomouc. Výrobcem HiBoxu je Ing. Petr Sysala, výrobce výškoměrů Alti 2 a dalších měřících pomůcek (Unilog, Vario 1, Ulogger).

Hibox je navržen tak, aby se jeho firmware (program procesoru) dal nahrávat i z osobního počítače u uživatele. Pokud bude jeho schopnost v budoucnu rozšířena nebo vylepšena, majitel si jej může snadno povýšit na novou verzi "operačního systému". Tím je zajištěna dlouhá morální životnost přístroje. 

Návod k obsluze ve formátu PDF(1,8MB)