Yazan: Yasmin Elkalish
İtki standı, itki sisteminizin itki, tork, devir ve verimliliğini test etmek için vazgeçilmezdir. Testlerinize sensörler entegre etmek, performansınızı bir üst seviyeye taşıyabilecek yeni bir optimizasyon katmanı ekler.
İnsansız araç endüstrisinde, harici sensörlerden veri toplamanın zorlayıcı olabileceği iyi bilinmektedir [1]. Bu sorunları gidermek için “Giriş Dönüşümleri” adlı yeni bir yazılım özelliği geliştirdik. Bu özellik, harici analog sensörleri tüm Flight Stand ürünlerimize bağlamanıza olanak tanır, böylece sensör verilerini itki okumalarınızla sorunsuz bir şekilde entegre edebilirsiniz.
Bu makalede, analog sensörleri Flight Stand'inize nasıl bağlayacağınızı gösteriyor, ek sensörlerin avantajlarını öne çıkaran kullanım durumları sunuyor ve testler sırasında karşılaşabileceğiniz bazı zorluklara değiniyoruz.
İçindekiler
- Harici sensörleri Flight Stand'inize nasıl bağlarsınız
- İtki sisteminizi test etmek için hangi harici sensörleri kullanmalısınız
- Harici sensörlerle test etmenin zorlukları
Harici sensörleri Flight Stand'inize nasıl bağlarsınız
Bu bölümde, harici sensörleri Flight Stand'inize nasıl bağlayacağınızı açıklıyoruz. Daha sessiz bir uçuş deneyimi için optimize etmek amacıyla pervane gürültüsü ölçümünü nasıl kullanabileceğinizi göstermek için bir ses sensörü kullanacağız.
Video gösterimini tercih ederseniz, sensörü Flight Stand 15 cihazımıza nasıl bağladığımızı izleyin:
Özellikle, SEN0232 ses seviyesi ölçerini Flight Stand 15 Pro itki standımıza bağlayarak bir itki sisteminin (Xoar 26 inç pervane + AXI 8110 motor) ürettiği desibel seviyelerini ölçeceğiz. Bu prob 5V voltaj girişiyle çalışır ve 30dBA ile 130dBA arasında ses seviyelerini ölçer.
Şekil 1: Flight Stand Test Kurulumu
Hangi yapılandırmanın gürültüyü en aza indirdiğini belirlemek için çeşitli sensör yerleşimlerini ve motor/pervane kombinasyonlarını test edebilirsiniz.
Sensörü bağlamak için adımlar:
Flight Stand yazılımında:
- Flight Stand donanımının USB üzerinden bağlı olduğunu doğrulayın.
- Giriş Dönüşümleri sekmesine gidin.
- “Yeni dönüşüm ekle”ye tıklayın.
- “Ad” kısmına sensör için bir takma ad yazabilirsiniz (ör. “Ses Sensörü”).
- Birim türünüzü seçin veya “Özel birimler”i seçip desibel için “dB” girin.
- Genel analog voltaj girişini “a” değişkenine atayın.
- “Formül” alanına sensörün veri sayfasında sağlanan dönüşüm formülünü yazın, bizim durumumuzda: a * 50: Desibel Değeri (dBA) = Çıkış Voltajı (V) × 50
-
Ses seviyesi tanımlanan aralığı aşarsa otomatik motor kesintisini tetiklemek için veri sayfası özelliklerine dayalı sistem sınırlarını girin.
-
“Kaydet”e tıklayın
Sonuçlar
Analizden sonra aşağıdaki grafik sonuçları, 1500μs maksimum gaz kolu ve 1099.45 RPM'de bu itki sisteminin 76.18 dB gürültü ürettiğini göstermektedir. Ardından bunun kabul edilebilir bir gürültü seviyesi olup olmadığına karar veririz ve değilse, daha düşük bir gürültü seviyesi elde etmek için diğer güç aktarma sistemi kombinasyonlarını test etmeye devam edebiliriz.
Flight Stand'inize analog sensörleri bağlamaya ilişkin bu örnek, harici sensörlerin itki sistemi geliştirmesini önemli ölçüde iyileştirme potansiyelini vurgulamaktadır.
İtki sistemlerini test etmek için harici sensörler neden kullanılmalıdır
Sensör verileri, İHA geliştirme ile ilgili bilinçli kararlar vermede kilit rol oynayabilir. Sensörlerin sağladığı ek veriler, daha verimli, güvenilir ve güvenli İHA'ların oluşturulmasına yol açabilir.
Test kurulumunuza harici sensörler eklemek için birkaç neden:
Ek Performans Verisi Toplamak
Verimlilik, İHA performansını değerlendirmek için en önemli metriklerden biridir. İşte daha yüksek verimlilik elde etmenize yardımcı olabilecek birkaç hazır sensör:
- Silindir Basınç Sensörleri: Silindir basıncı değişimlerini izlemek, yakıt-hava karışımınızı ince ayar yapmanıza ve içten yanmalı motor kullanan itki sistemlerinin performansını artırmanıza olanak tanır.[3]
Şekil 4: Kistler Tip 6125C piezoelektrik basınç sensörü
- Termal Sensörler: Kritik bileşenlerin sıcaklığını izleyerek aşırı ısınmayı önler, ısı kaynaklı çevresel tehlikeler riskini azaltır ve itki sisteminin çevresini olumsuz etkilememesini sağlar.[5] Tyto Robotics sıcaklık sensörünün kuvvet ölçüm ünitesine doğrudan takıldığını unutmayın.
Şekil 5: Tyto Robotics PT-100 Sıcaklık Sensörü
Güvenilirliği Artırmak
Harici sensörler kullanarak performansı çevresel faktörlere karşı test etmek, İHA gerçek dünya koşullarında çalıştığında sapmaları tahmin etmeye yardımcı olur. Bu tür sensörlere örnekler:
- Nem Sensörleri: Çeşitli nem seviyelerinde test yapmak, farklı çevresel koşullar altında tutarlı itki çıkışını nasıl koruyacağınızı belirlemenize yardımcı olabilir.[4]
Şekil 6: B+B Sensors HYTE-ANA-1735 Kalibreli Nem Modülü
- Hava Hızı Sensörleri: İtki sistemi çevresindeki hava akışını ölçmek, laminer ve bozulmuş akış alanlarını belirlemenize yardımcı olabilir, bu da sürüklenmeyi azaltmak ve manevra kabiliyetini artırmak için tasarım düzenlemelerine yol açar.
Gürültüyü Ölçmek
Ayrıca operasyonel riski azaltmak için harici sensörler kullanabilirsiniz, özellikle tarım, askeri ve lojistik gibi özel İHA uçuş uygulamalarında. Örneğin:
- Ses Sensörleri: Aşırı gürültü kirliliğini ve olası mekanik sorunları tespit etmek için gürültü seviyelerini izleyerek, itki sisteminin çevresel olarak kabul edilebilir gürültü sınırları içinde çalışmasını sağlamaya yardımcı olur. Gürültünün pervane performansı ile nasıl bağlantılı olduğu hakkında daha fazla bilgi edinin.
Harici sensörlerle test etmenin zorlukları
İtki sistemlerini harici sensörlerle test etmek, doğru ve güvenilir veri toplamasını sağlamak için ele alınması gereken birkaç zorluk sunar.
- Girişim ve Gürültü: İtki sistemleri, harici sensörlerin doğruluğunu etkileyebilecek elektromanyetik girişim (EMI) ve mekanik titreşimler üretir.[6] Bu etkileri en aza indirmek ve güvenilir sensör okumaları sağlamak için sabitleme teknikleri düşünülmelidir.
- Veri Entegrasyonu: Birden fazla sensörden gelen verileri entegre etmek karmaşık olabilir.[6] Veri toplamanın doğru yorumlanmasını sağlamak için gelişmiş yazılım algoritmaları ve veri işleme yetenekleri gerekir.
- Dayanıklılık: İtki testlerinde kullanılan harici sensörler, yüksek sıcaklıklar, titreşimler ve olası darbeler dahil olmak üzere zorlu çalışma koşullarına dayanmalıdır.[1]
Flight Stand'lerimizin bu sorunları nasıl çözdüğü:
- Katı hal sistemi: Monoblok yük hücresimiz, veri ölçümlerinin doğruluğunu tehlikeye atan titreşimleri azaltır.
- Sorunsuz veri entegrasyonu: Flight Stand yazılımı, 1.000 Hz'e kadar bir örnekleme hızıyla veri ölçümünü hassas bir şekilde senkronize ederek sorunsuz veri entegrasyonuna olanak tanır.
- Özel formüller: Yazılım, test edilen herhangi bir algoritmaya uyması için özel formülleri destekler, böylece işletme gereksinimlerinizi karşılayan herhangi bir sensörü kullanabilirsiniz.
Daha fazla sorunuz varsa aşağıda bize yorum bırakmaktan çekinmeyin.
Referanslar
[1] Balestrieri, E., Daponte, P., De Vito, L., & Lamonaca, F. (2021). İnsansız Sistemler için Sensörler ve Ölçümler: Bir Genel Bakış. Sensors (Basel, İsviçre), 21(4), 1518. https://doi.org/10.3390/s21041518
[2] Ghazali, M. H. M., & Rahiman, W. (2022). Drone'larda gerçek zamanlı titreşim tabanlı anomali denetiminde farklı sensör türlerinin güvenilirliğinin incelenmesi. Sensors, 22(16), 6015. https://doi.org/10.3390/s22166015
[3] Ratiu, S., Popa, G. N., & Alexa, V. (2010). İçten yanmalı bir motor için silindir içi basıncın izlenmesi. ResearchGate. https://www.researchgate.net/publication/228874236_Monitoring_of_the_pressure_inside_the_cylinder_for_an_internal-combustion_engine
[4] Mikhelashvili, L., Barash, Y., Kiviniski, I., Gortinsky, L., & Neudachin, K. (2024). LSPR aktif nanokablaların oluşumu ve optik özellikleri: Altlık ve çevresel koşulların rolü. Journal of Physics: Condensed Matter, 36(10), 105703. https://doi.org/10.1088/1361-6463/ad60d8
[5] Tyto Robotics. (t.y.). Elektrik motoru sıcaklık sensörü nasıl kontrol edilir. Tyto Robotics. 1 Ağustos 2024'te erişildi.
[6] Dewesoft. (t.y.). Sensör füzyonu nedir? Dewesoft Blog. 2 Ağustos 2024'te https://dewesoft.com/blog/what-is-sensor-fusion