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Kreisel

2010-04-11T18:14:57Z

Rosti:

Ein '''Kreisel''' (Gyroskop, kurz Gyro) wird im Modellbau verwendet, um ein Modell um eine Achse zu stabilisieren. Bei Modellhubschraubern ist diese Achse üblicherweise die [[Steuerfunktionen#Gier|Gier-(Heck-)Achse]].
Man könnte auch von einem Autopilot für die Heck-Steuerung sprechen.

= Typen und Eigenschaften von Kreiseln =

== Bauart des Sensors ==

=== Mechanischer Kreisel ===
[[Bild:mechanischer_Kreisel.jpg||thumb|100px|right|mechanischer Kreisel]]

Dieser Kreiseltyp ist der älteste, er wird im Modellbau kaum noch verwendet. Ursachen dafür sind das hohe Gewicht der rotierenden Masse und die mechanische Anfälligkeit für Störungen. Das einzige aktuelle Modell mit mechanischem Gyro ist das Silverlit X-Ufo. Und auch dort wird statt eines Kardanisch gelagerten Kreisels (siehe Abbildung) nur ein Pendelkreisel eingesetzt.

=== Piezokreisel ===
Der Piezokreisel ist eine preiswerte Möglichkeit, eine Achse in einem Modell zu stabilisieren. Der zum Einsatz kommende Sensor beruht auf dem piezoelektrischen Effekt: Einige Kristalle (z.B. [http://de.wikipedia.org/wiki/Bariumtitanat Bariumtitanat]) geben bei mechanischer Belastung eine Spannung ab, die bei entsprechender Gestaltung des Kristalls gemessen werden kann. Anhand der Spannungsänderungen kann eine Bewegung des Modells festgestellt werden, die dann mit der entsprechenden Elektronik ausgeregelt werden kann.

Ein Nachteil dieses Kreiseltyps ist die Temperaturempfindlichkeit: Ändert sich die Umgebungstemperatur, so ändert sich auch die Empfindlichkeit, mit der der Kreisel Bewegungen feststellt. Um diese '''Temperaturdrift''' auszugleichen, muss die Kreiselempfindlichkeit manuell angepasst werden.

=== SMM-Kreisel ===
[[Bild:GY401.jpg||thumb|100px|right|Robbe/Futaba GY401]]

Beim SMM-Kreisel (früher auch irreführend als Piezo-Integral bezeichnet) kommt ein Mikromechaniksensor auf Siliziumbasis ('''S'''ilicon '''M'''icro '''M'''achine) zum Einsatz. Futaba verwendet für seine SMM-Sensoren neuerdings auch das Kürzel MEMS ('''M'''icro-'''E'''lectro-'''M'''echanical '''S'''ystem).

Einer der Vorteile von SMM-Kreiseln ist die weitestgehende Temperaturunabhängigkeit und die exaktere Steuermöglichkeit des Hecks. 
Nachteilig ist allerdings der im Vergleich zum Piezokreisel noch hohe Preis.


== Kreiselmodi ==
Sowohl [[Kreisel#Piezokreisel|Piezokreisel]] als auch [[Kreisel#SMM-Kreisel|SMM-Kreisel]] können in zwei unterschiedlichen Modi betrieben werden:

=== Normal-Modus ===
Im Normal-Modus wird das Heckservo so gesteuert, dass der Heckrotor ungewollten (also nicht durch den Piloten gesteuerten) Drehbewegungen entgegenwirkt (z.B. Drehungen in Folge von Wind/Luftströmung oder Drehmomentausgleich bei Pitchänderung). Die Drehung wird aber nur gedämpft und nicht vollständig unterdrückt. Das bewirkt u.a. den sogenannten Windfahneneffekt (d.h. die selbständige Ausrichtung des Hecks nach hinten bei schnellerem Flug).

=== Heading-Hold-Modus ===
Im Heading-Hold-Modus (auch Heading-Lock- oder AVCS-Modus [Angular Velocity Control System] genannt) wird dagegen die '''Drehgeschwindigkeit''' des Helis um die Hochachse ([[Gier]]) gesteuert.

Ohne Steuersignal (Ausschlag des Gier-Knüppels) wird innerhalb der technisch möglichen Grenzen die Drehgeschwindigkeit gleich Null gehalten, d.h. die Winkelausrichtung des Helis (um seine Hochachse) bleibt erhalten. Die Regelelektronik des Kreisels steuert jeder ungewollten Drehung solange entgegen, bis die ursprüngliche Ausrichtung wieder erreicht ist. Windeinflüsse werden somit kompensiert.

Bei einem Ausschlag des Gier-Steuersignal bestimmt die Stärke des Ausschlags die vom Piloten gewünschte Drehgeschwindigkeit. Diese wird vom Kreisel kontrolliert und geregelt. Diese Eigenschaft des Heading-Hold-Modus ist z.B. für gleichmäßige Pirouetten-Figuren wichtig. Ohne Heading-Hold wäre die Drehgeschwindigkeit des Hecks, wenn es sich gegen den Flugwind nach vorn bewegt, viel niedriger als wenn es sich mit der Luftströmung nach hinten bewegt.

== Tauglichkeit für Helis mit Verbrenner-Motor ==

Es gibt Gyros die für Verbrenner geeignet sind und welche, die man nur auf e-Helis einsetzen kann. Das hat hauptsächlich mit den bei Verbrennern auftretenden Vibrationen zu tun. Die Empfindlichkeit eines Kreisels für störende Vibrationen hängt von zwei Dingen ab: zum einen von der Art/Qualität des Drehratensensors und zum anderen von der Regelelektronik/Software (Erkennung von durch Vibrationen verursachten Schwingungen als solche und ignorieren bei der Berechnung des Steuersignals).

== Qualität der Regelung ==

ist für die fliegerischen Eigenschaften entscheidend. Es gibt

1. Gyros die einfach nicht funktionieren

2. Gyros die mit gewissen Einschränkungen gut funktionieren (z.B. einige Piezo-Kreisel, mit der Einschränkung dass man ihn sich an die Temperatur gewöhnen lässt und nicht unter 0°fliegt)

3. Gyros die sehr gut funktionieren, aber in absoluten Extremsituationen ein Paar Schwächen haben (z.B. der [[GY401|GY-401]], der z.B.im schnellen Rückwärtsflug Probleme bekommen kann oder die Drehgeschwindigkeit bei Pirofiguren nicht wiklich konstant hält)

4. Spitzengyros, die - solange der Heckrotor es eben hergibt - das Heck da halten wo es hin soll (z.B. [[GY611|GY-611]] oder Spartan)

= Marktübersicht =

Sehr verbreitet und fast schon als Referenz in der Mittelklasse zu sehen ist der Futaba [[GY401|GY-401]]. Der Grund für den Markterfolg liegt wohl darin begründet, dass dieser Kreisel in der Regel "Plug-and-Play"-tauglich ist und zuverlässig funktioniert. Die Einstellmöglichkeiten für Experten sind jedoch begrenzt, ebenso kann man bei bestimmten Flugfiguren (z.B. schneller Rückwärtsflug) an die Grenzen des Regelvermögens kommen. 
Das Gegenstück von Logictech zu diesem Kreisel ist der [[Logictech LTG-2100T|LTG-2100T]]. Manche behaupten, dass dieser noch eine Spur genauer arbeitet. Er kostet auch ca. 30€ weniger. Der LTG ist allerdings nicht für Verbrennerhubschrauber vorgesehen. 
Wer nicht auf die Technologie des SMM-Kreisels in einem Verbrennerheli verzichten will, greift am besten zum [[LTG-6100]] oder zum [[GY611|GY-611]]. Diese beiden genannten sind problemlos im Verbrenner einsetzbar.

Vergleichsweise neu ist der GY-520, der mit einer sehr schnellen Regelung ausgestattet ist. Ebenso erwähnenswert sind:
* Align GP750 / GP780
* Spartan-RC DS760 / Quark
* CY Solid G

= Tipps =

== Befestigung ==

Kreisel reagieren empfindlich auf Vibrationen, die im Modell auftreten können und müssen deshalb mittels doppelseitig klebender Schaumstoffunterlage schwingungsarm befestigt werden. Auf keinen Fall darf ein Kreisel mit [[Kabelbinder]]n direkt auf dem [[Chassis]] befestigt werden. 
In kritischen Fällen bewährt hat sich die Befestigung mit einer Sandwichstruktur: Schaumstoff-Metallplatte-Schaumstoff. Das hat zwei Gründe: zum einen erhöht die Metallplatte die träge Masse des Kreisels, so dass die untere Schaumstoffschicht Schwingungen besser abfängt. Zum anderen berichten viele Piloten, dass bei dieser Montage Störungen reduziert werden, die durch elektrostatische Aufladung verursacht werden, wie sie insbesondere durch die Reibung des Heckriemens an elektrisch isolierten Kunststoffteilen entstehen können.

Nach Möglichkeit den Kreisel außerhalb der Rotorebene befestigen, da er sonst bei einem Absturz stark beschädigt werden kann. Die verbreitete Montage oben auf der Heckrohr-Befestigung ist extrem riskant, da bei vielen Modellen dort die Rotorblätter einschlagen können, wenn sie sich in Folge eines Absturzes im Blatthalter nach hinten drehen.

== Einstellung ==

Heck absolut leichtgängig und spielfrei, die Schubstange läuft gerade (nicht im leichten Bogen), die Heckschiebhülse steht beim Schweben mit ca. 5 Grad Anstellwinkel der Herk-Blätter etwa in der Mitte, der Abstand Mitte Kugel zur Drehachse des Heckservos etwa 5-12mm (je nach Servotyp). Bei nicht leichtgängiger Heckschiebehülse kann mit '''WD40''' oder '''Waffenöl''' nachgeholfen werden.

Die Blatthalter haben nicht etwa einen Lagerschaden? Hauptrotorblätter abmachen, Steuerstange zum Heck am Servo aushängen, Heli auf Drehzahl bringen, mit der Hand Steuerstange bewegen und schauen, ob es schwer geht.

Die Kugelpfannen an der Heckbrücke sind beweglich, aber ohne viel Spiel festgemacht? Nach "Festschrauben" wieder 1/4 bis 1/2 Umdrehung lösen, die Kugelpfannen müssen der Kreisbahn der Kugeln folgen können.

'''Einstellungen zum Align-Kreisel'''

1. Gyro in Head Hold, oder auch Head Lock genannt, stellen - Empfindlichkeit 100%

2. Trimmung/Servo-Mitte Gier so einstellen, dass der Servo (nach dem in die Mitte rühren) nicht mehr wegkriecht (so ganz bekommt man es nicht weg, aber die Heckbrücke sollte länger als eine Minute brauchen, um auf Anschlag zu gehen).

3. Trimmung/Servo-Mitte ab jetzt nicht mehr verstellen

4. Gyro in Normalmodus, Empfindlichkeit auf 50%

5. Heli einschweben, Steuergestänge (nicht Trimmung!) so einstellen, dass Heli beim schweben nicht mehr wegdreht

6. Gyro in HH-Modus, Empfindlichkeit 50%

7. Empfindlichkeit so hart wie es geht zudrehen, in kleinen Schritten vortasten (max 5% auf einmal), Heli soll im schnellen Vorwärtsflug nicht pendeln, beim Alarmstart aber auch nicht wegdrehen.

Fertig!

Beim ersten Einschaltem am Tag (nach Temperaturwechseln, z.B. aus heissem Auto auf den Platz) Funke an, Akku anstöpseln, Mitte trimmen (an der Funke), 5min stehen lassen, kurz abstöpseln, anstöpseln, Trimmen, fliegen.

'''Einstellung zum ACT Pico SMM'''

ein Tipp zum ACT: andersherum Einstellen als in der Anleitung:

1. Sender trimmen/Nullstellung, bis die Heckhülse nicht mehr wandert

2. im Normalmodus mechanisch einstellen, bis er stabil schwebt, hierbei nicht die Trimmung am Sender, sondern Gestängelängen/Servoposition anpassen

3. nun der Trick: Dynamik VOLL Aufdrehen, Empfindlichkeit erhöhen, bis das Pendeln anfängt, Dynamik bischen weiter zudrehen, Empfindlichkeit weiter erhöhen usw.

===Einstellungstips für diverse Kreisel===

[[Einstellung GY401 nach DocTom]]

[[Einstellung Telebee / G400 / Robbe 3D .... nach DocTom]]

[[Einstellung LTG2100 (von Snowboarder)]]

[[Einstellung LTG6100 (von Schelli)]]

== Siehe auch ==
* [[Kreiselfunktionen]]

[[Kategorie:Kreisel]]
[[Kategorie:RC-Komponenten]]

Servo

2009-10-05T23:05:10Z

Rosti:

[[Bild:servo_c508.jpg||thumb|200px|right|Graupner C508]]

'''Servos''' [Lat. ''Servus'' = Diener, Sklave] werden im Modellbau eingesetzt, um die vom [[Empfänger|Empfänger]] kommenden elektrischen Signale in eine mechanische Bewegung umzuwandeln.

Ein Servo besteht aus einem Motor, Steuerelektronik, einem Potentiometer zum Erfassen der Servoarmposition, einem mehrstufigen Getriebe und dem Gehäuse.

Die Bewertungskriterien sind Stellgeschwindigkeit (Zeit und Winkel), Stellkraft, Haltekraft, Lagerung (Gleit- oder Kugellager), Getriebematerial (Kunststoff, Messing, Stahl), Versorgungsspannung (4 Zellen=4,8V, 5 Zellen=6V), Gewicht und Einbaumaße. Speziell für den Einsatz als Helikopter-Heckservo gibt es Servos mit vom Standard abweichenden Signalimpulslängen.

== Kenngrößen ==

Angaben für Servos sind typischerweise Stellmomente und Drehgeschwindigkeiten, wobei diese Werte teiweise bei 4,8V und bei 6V angegeben werden.

Digitalservos haben ein höheres Haltemoment, deshalb werden hier meistens Stell- und Haltemoment angegeben.

Die Halte- bzw. Stellkraft ist abhängig vom Hebelarm des Servohorns, d.h. bei lägerem Servohorn verringert sich die Stellkraft.

Die Stellkraft kann man ausrechnen aus: 

F (N) = M (N*cm) / Hebelarm (cm)

=== Stellmoment ===

Stellmomente werden in kg*cm oder in N*cm angegeben, wobei man dies umrechnen kann:

M (N*cm) = M (kg*cm) * 9.81

=== Drehgeschwindigkeit ===

Die Angabe der Drehgeschwindigkeit variiert von Hersteller zu Hersteller, hier sind Angaben in s/45° und s/60° üblich. Auch diese Daten kann man umrechnen:

omega (s/60°) = omega (s/45°) * 60/45 
oder 
omega (s/60°) = omega (s/45°) * 1.333

==Typenbezeichnungen von Servos==
Manche Hersteller von Servos versehen ihre Servos mit den folgenden Kürzeln, um damit Aussagen über eine mögliche Belastungsgrenze geben zu können. Nachfolgend werden einige Kürzel aufgeführt: 
'''Servos von HiTEC''' z.B. das HS56HB 
*HD -> Karbonite Gear Heavy Duty 
*HB -> Karbonite Gear, Ball Bearings 
*BB -> Ball Bearings => kugelgelagert 
*MG -> Metal Gear => Metallgetriebe 
*TG -> Titanium Gear

'''Servos von Futaba''' z.B. S9257 
'''1. Ziffer:''' Motortyp: 3=3-pol; 5=5-pol; 9= Glockenankermotor 
'''2. Ziffer:''' Verwendung: 1= Flugzeuge; 2= Hubschrauber; 3-6= Auto; 7= Fahrwerke; 8= Segelschiffe; 0= allgemeine Verwendung 
'''3. Ziffer:''' 5= Digitalservo 
'''4. Ziffer:''' durchlaufende Nummerierung 

Beispiel S9257 = Glockenankermotor, Hubschrauber, Digitalservo, Nummer

==Analogservos==
Diese Servos sind altbewährt und konventionell aufgebaut. Sie sind die Arme der Steuerung. Servos werden über die Kraft ihrer Motoren (10 N = 1 KG, gemessen in 1 cm Entfernung zur Drehachse) sowie ihre Geschwindigkeit (z.B. 1,2 Sek für 45 Grad Drehung) der Hebelauslenkung klassifiziert. Weiterhin sind Positioniergenauigkeit, Getriebeauslegung sowie Stoß- und Schockfestigkeit ein Maß für ihre Qualität.

==Digitalservos==
Digitalservos sind eine besondere Art unter den Servos: Die Ansteuerung ist mit einer höheren Impulsrate möglich. Bei Robbe/Futabaservos kann dieser Wert bis zu 270 Hz betragen. Sie können jedoch auch mit einem normalen [[Fernsteuerung#PPM|PPM]]-[[Empfänger|Empfänger]] angesteuert werden.

Digitalservos werden '''nicht''' mit digitalen Informationen angesteuert. Lediglich intern wird der vom Empfänger übermittelte analoge Sollwert mit einem A-D-Wandler in einen digitalen umgewandelt, der dann mit dem Istwert verglichen wird. Zusätzlich wird der analoge Iststellwert des Servopotis auch mit einem A-D-Wandler in einen digitalen Istwert umgewandelt. Obwohl diese zweifache A-D-Wandlung auch eine gewisse Zeit benötigt, sind Digitalservos i.A. schneller als vergleichbare Analogservos.

Digitalservos werden eingesetzt, wenn hohe Stellkräfte, hohe Genauigkeit und hohe Stellgeschwindigkeiten benötigt werden. Beim Modellhubschrauber wird v.a. für das Heck in Verbindung mit einem entsprechenden [[Kreisel]] (z.B. Robbe GY-401) ein Digitalservo eingesetzt.

Nachteilig ist ihr höherer Stromverbrauch und der im Vergleich zu Analogservos höhere Preis.

==Montage von Servos==
Die den Servos beiliegenden Gummi-Elemente sollten nur in Verbindung mit hohem Vibrationsaufkommen verwendet werden.

D.H. Midi + Standard Servos in Verbrennermodellen sollten mit diesen Dämpfungselementen montiert werden.
Diese Elemente dienen dazu die Schwingungen von den Kabelverbindungen zur Steuerplatine zu unterdrücken. Teilweise muss sogar zusätzlich der Anschlußbereich der Platine mit Heißsiegelkleber vergossen werden.

Elektromodelle erzeugen im Normalfall diese schädlichen Schwingungen garnicht.

Bei Micro- und Miniservos geht auch noch eventuell benötigter Weg durch die Dämpfung verloren, sie werden dadurch unexakter. Es empfiehlt sich daher diese Servos direkt zu befestigen.

==Servozucken==
Servozucken werden ruckartige Bewegungen des Servos in beliebige Richtungen genannt. Wie das Wort schon sagt, zuckt der Servo. 

Dies kann mehrere Ursachen haben:
*Empfangsprobleme bei Übertragung mit [[Ppm|PPM]]
*Störungseinfall in die Servokabel selbst (in Form von Elektromagnetischen Wellen, die Ladung induzieren). Siehe: [[Empfänger#Vermeidung von Störungen]]
*Defektes Poti/Drehgeber im Servo durch Überlastung

== Siehe auch ==
* [[Servos für 450er Helis]]
* [[Servo-Reverse]]
* [[Empfänger]]

==Weblinks==
*[http://www.fatlion.com/sailplanes/servochart.html Servochart]

[[Kategorie:Elektrik/Elektronik]]
[[Kategorie:RC-Komponenten]]

Kreisel

2009-09-12T00:26:57Z

Rosti:

Ein '''Kreisel''' (Gyroskop, kurz Gyro) wird im Modellbau verwendet, um ein Modell um eine Achse zu stabilisieren. Bei Modellhubschraubern ist diese Achse üblicherweise die [[Steuerfunktionen#Gier|Gier-(Heck-)Achse]].
Man könnte auch von einem Autopilot für die Heck-Steuerung sprechen.

= Typen und Eigenschaften von Kreiseln =

== Bauart des Sensors ==

=== Mechanischer Kreisel ===
[[Bild:mechanischer_Kreisel.jpg||thumb|100px|right|mechanischer Kreisel]]

Dieser Kreiseltyp ist der älteste, er wird im Modellbau kaum noch verwendet. Ursachen dafür sind das hohe Gewicht der rotierenden Masse und die mechanische Anfälligkeit für Störungen. Das einzige aktuelle Modell mit mechanischem Gyro ist das Silverlit X-Ufo. Und auch dort wird statt eines Kardanisch gelagerten Kreisels (siehe Abbildung) nur ein Pendelkreisel eingesetzt.

=== Piezokreisel ===
Der Piezokreisel ist eine preiswerte Möglichkeit, eine Achse in einem Modell zu stabilisieren. Der zum Einsatz kommende Sensor beruht auf dem piezoelektrischen Effekt: Einige Kristalle (z.B. [http://de.wikipedia.org/wiki/Bariumtitanat Bariumtitanat]) geben bei mechanischer Belastung eine Spannung ab, die bei entsprechender Gestaltung des Kristalls gemessen werden kann. Anhand der Spannungsänderungen kann eine Bewegung des Modells festgestellt werden, die dann mit der entsprechenden Elektronik ausgeregelt werden kann.

Ein Nachteil dieses Kreiseltyps ist die Temperaturempfindlichkeit: Ändert sich die Umgebungstemperatur, so ändert sich auch die Empfindlichkeit, mit der der Kreisel Bewegungen feststellt. Um diese '''Temperaturdrift''' auszugleichen, muss die Kreiselempfindlichkeit manuell angepasst werden.

=== SMM-Kreisel ===
[[Bild:GY401.jpg||thumb|100px|right|Robbe/Futaba GY401]]

Beim SMM-Kreisel (früher auch irreführend als Piezo-Integral bezeichnet) kommt ein Mikromechaniksensor auf Siliziumbasis ('''S'''ilicon '''M'''icro '''M'''achine) zum Einsatz. Futaba verwendet für seine SMM-Sensoren neuerdings auch das Kürzel MEMS ('''M'''icro-'''E'''lectro-'''M'''echanical '''S'''ystem).

Einer der Vorteile von SMM-Kreiseln ist die weitestgehende Temperaturunabhängigkeit und die exaktere Steuermöglichkeit des Hecks. 
Nachteilig ist allerdings der im Vergleich zum Piezokreisel noch hohe Preis.


== Kreiselmodi ==
[[Kreisel#Piezokreisel|Piezokreisel]] und [[Kreisel#SMM-Kreisel|SMM-Kreisel]] können in zwei unterschiedlichen Modi betrieben werden:

=== Normal-Modus ===
Im Normal-Modus wird das Heckservo so gesteuert, dass der Heckrotor ungewollten (also nicht durch den Piloten gesteuerten) Drehbewegungen entgegenwirkt (z.B. Drehungen in Folge von Wind/Luftströmung oder Drehmomentausgleich bei Pitchänderung). Die Drehung wird aber nur gedämpft und nicht vollständig unterdrückt. Das bewirkt u.a. den sogenannten Windfahneneffekt (d.h. die selbständige Ausrichtung des Hecks nach hinten bei schnellerem Flug).

=== Heading-Hold-Modus ===
Im Heading-Hold-Modus (auch Heading-Lock- oder AVCS-Modus [Angular Velocity Control System] genannt) wird dagegen die '''Drehgeschwindigkeit''' des Helis um die Hochachse ([[Gier]]) gesteuert.

Ohne Steuersignal (Ausschlag des Gier-Knüppels) wird innerhalb der technisch möglichen Grenzen die Drehgeschwindigkeit gleich Null gehalten, d.h. die Winkelausrichtung des Helis (um seine Hochachse) bleibt erhalten. Die Regelelektronik des Kreisels steuert jeder ungewollten Drehung solange entgegen, bis die ursprüngliche Ausrichtung wieder erreicht ist. Windeinflüsse werden somit kompensiert.

Bei einem Ausschlag des Gier-Steuersignal bestimmt die Stärke des Ausschlags die vom Piloten gewünschte Drehgeschwindigkeit. Diese wird vom Kreisel kontrolliert und geregelt. Diese Eigenschaft des Heading-Hold-Modus ist z.B. für gleichmäßige Pirouetten-Figuren wichtig. Ohne Heading-Hold wäre die Drehgeschwindigkeit des Hecks, wenn es sich gegen den Flugwind nach vorn bewegt, viel niedriger als wenn es sich mit der Luftströmung nach hinten bewegt.

== Tauglichkeit für Helis mit Verbrenner-Motor ==

Es gibt Gyros die für Verbrenner geeignet sind und welche die man nur auf e-Helis einsetzen kann. Das hat hauptsächlich mit den auftretenden Vibrationen zu tun und wie der Regelmechanismus damit umgeht, ob er siese als Vibrationen erkennt oder jedesmal als Winkeländerung interpretiert.

== Qualität der Regelung ==

ist für die fliegerischen Eigenschaften entscheidend. Es gibt

1. Gyros die einfach nicht funktionieren

2. Gyros die mit gewissen Einschränkungen gut funktionieren (z.B. einige Piezo-Kreisel, mit der Einschränkung dass man ihn sich an die Temperatur gewöhnen lässt und nicht unter 0°fliegt)

3. Gyros die sehr gut funktionieren, aber in absoluten Extremsituationen ein Paar Schwächen haben (z.B. der [[GY401|GY-401]], der z.B.im schnellen Rückwärtsflug Probleme bekommen kann oder die Drehgeschwindigkeit bei Pirofiguren nicht wiklich konstant hält)

4. Spitzengyros, die - solange der Heckrotor es eben hergibt - das Heck da halten wo es hin soll (z.B. [[GY611|GY-611]] oder Spartan)

= Marktübersicht =

Sehr verbreitet und fast schon als Referenz in der Mittelklasse zu sehen ist der Futaba [[GY401|GY-401]]. Das Gegenstück von Logictech zu diesem Kreisel ist der [[Logictech LTG-2100T|LTG-2100T]]. Manche behaupten, dass dieser noch eine Spur genauer arbeitet. Er kostet auch ca. 30€ weniger. Der LTG ist allerdings nicht für Verbrennerhubschrauber vorgesehen. 
Wer nicht auf die Technologie des SMM-Kreisels in einem Verbrennerheli verzichten will, greift am besten zum [[LTG-6100]] oder zum [[GY611|GY-611]]. Diese beiden genannten sind problemlos im Verbrenner einsetzbar.

Vergleichsweise neu ist der GY-520, der mit einer sehr schnellen Regelung ausgestattet ist.

= Tipps =

== Befestigung ==

Kreisel reagieren empfindlich auf Vibrationen, die im Modell auftreten können und müssen deshalb mittels doppelseitig klebender Schaumstoffunterlage schwingungsarm befestigt werden. Auf keinen Fall darf ein Kreisel mit [[Kabelbinder]]n direkt auf dem [[Chassis]] befestigt werden. 
In kritischen Fällen bewährt hat sich die Befestigung mit einer Sandwichstruktur: Schaumstoff-Metallplatte-Schaumstoff. Das hat zwei Gründe: zum einen erhöht die Metallplatte die träge Masse des Kreisels, so dass die untere Schaumstoffschicht Schwingungen besser abfängt. Zum anderen berichten viele Piloten, dass bei dieser Montage Störungen reduziert werden, die durch elektrostatische Aufladung verursacht werden, wie sie insbesondere durch die Reibung des Heckriemens an elektrisch isolierten Kunststoffteilen entstehen können.

Nach Möglichkeit den Kreisel außerhalb der Rotorebene befestigen, da er sonst bei einem Absturz stark beschädigt werden kann. Die verbreitete Montage oben auf der Heckrohr-Befestigung ist extrem riskant, da bei vielen Modellen dort die Rotorblätter einschlagen können, wenn sie sich in Folge eines Absturzes im Blatthalter nach hinten drehen.

== Einstellung ==

Heck absolut leichtgängig und spielfrei, die Schubstange läuft gerade (nicht im leichten Bogen), die Heckschiebhülse steht beim Schweben mit ca. 5 Grad Anstellwinkel der Herk-Blätter etwa in der Mitte, der Abstand Mitte Kugel zur Drehachse des Heckservos etwa 5-12mm (je nach Servotyp). Bei nicht leichtgängiger Heckschiebehülse kann mit '''WD40''' oder '''Waffenöl''' nachgeholfen werden.

Die Blatthalter haben nicht etwa einen Lagerschaden? Hauptrotorblätter abmachen, Steuerstange zum Heck am Servo aushängen, Heli auf Drehzahl bringen, mit der Hand Steuerstange bewegen und schauen, ob es schwer geht.

Die Kugelpfannen an der Heckbrücke sind beweglich, aber ohne viel Spiel festgemacht? Nach "Festschrauben" wieder 1/4 bis 1/2 Umdrehung lösen, die Kugelpfannen müssen der Kreisbahn der Kugeln folgen können.

'''Einstellungen zum Align-Kreisel'''

1. Gyro in Head Hold, oder auch Head Lock genannt, stellen - Empfindlichkeit 100%

2. Trimmung/Servo-Mitte Gier so einstellen, dass der Servo (nach dem in die Mitte rühren) nicht mehr wegkriecht (so ganz bekommt man es nicht weg, aber die Heckbrücke sollte länger als eine Minute brauchen, um auf Anschlag zu gehen).

3. Trimmung/Servo-Mitte ab jetzt nicht mehr verstellen

4. Gyro in Normalmodus, Empfindlichkeit auf 50%

5. Heli einschweben, Steuergestänge (nicht Trimmung!) so einstellen, dass Heli beim schweben nicht mehr wegdreht

6. Gyro in HH-Modus, Empfindlichkeit 50%

7. Empfindlichkeit so hart wie es geht zudrehen, in kleinen Schritten vortasten (max 5% auf einmal), Heli soll im schnellen Vorwärtsflug nicht pendeln, beim Alarmstart aber auch nicht wegdrehen.

Fertig!

Beim ersten Einschaltem am Tag (nach Temperaturwechseln, z.B. aus heissem Auto auf den Platz) Funke an, Akku anstöpseln, Mitte trimmen (an der Funke), 5min stehen lassen, kurz abstöpseln, anstöpseln, Trimmen, fliegen.

'''Einstellung zum ACT Pico SMM'''

ein Tipp zum ACT: andersherum Einstellen als in der Anleitung:

1. Sender trimmen/Nullstellung, bis die Heckhülse nicht mehr wandert

2. im Normalmodus mechanisch einstellen, bis er stabil schwebt, hierbei nicht die Trimmung am Sender, sondern Gestängelängen/Servoposition anpassen

3. nun der Trick: Dynamik VOLL Aufdrehen, Empfindlichkeit erhöhen, bis das Pendeln anfängt, Dynamik bischen weiter zudrehen, Empfindlichkeit weiter erhöhen usw.

===Einstellungstips für diverse Kreisel===

[[Einstellung GY401 nach DocTom]]

[[Einstellung Telebee / G400 / Robbe 3D .... nach DocTom]]

[[Einstellung LTG2100 (von Snowboarder)]]

[[Einstellung LTG6100 (von Schelli)]]

== Siehe auch ==
* [[Kreiselfunktionen]]

[[Kategorie:Kreisel]]
[[Kategorie:RC-Komponenten]]

Kreisel

2009-09-12T00:07:27Z

Rosti:

Ein '''Kreisel''' (Gyroskop, kurz Gyro) wird im Modellbau verwendet, um ein Modell um eine Achse zu stabilisieren. Bei Modellhubschraubern ist diese Achse üblicherweise die [[Steuerfunktionen#Gier|Gier-(Heck-)Achse]].
Man könnte auch von einem Autopilot für die Heck-Steuerung sprechen.

= Typen und Eigenschaften von Kreiseln =

== Bauart des Sensors ==

=== Mechanischer Kreisel ===
[[Bild:mechanischer_Kreisel.jpg||thumb|100px|right|mechanischer Kreisel]]

Dieser Kreiseltyp ist der älteste, er wird im Modellbau kaum noch verwendet. Ursachen dafür sind das hohe Gewicht der rotierenden Masse und die mechanische Anfälligkeit für Störungen. Das einzige aktuelle Modell mit mechanischem Gyro ist das Silverlit X-Ufo. Und auch dort wird statt eines Kardanisch gelagerten Kreisels (siehe Abbildung) nur ein Pendelkreisel eingesetzt.

=== Piezokreisel ===
Der Piezokreisel ist eine preiswerte Möglichkeit, eine Achse in einem Modell zu stabilisieren. Der zum Einsatz kommende Sensor beruht auf dem piezoelektrischen Effekt: Einige Kristalle (z.B. [http://de.wikipedia.org/wiki/Bariumtitanat Bariumtitanat]) geben bei mechanischer Belastung eine Spannung ab, die bei entsprechender Gestaltung des Kristalls gemessen werden kann. Anhand der Spannungsänderungen kann eine Bewegung des Modells festgestellt werden, die dann mit der entsprechenden Elektronik ausgeregelt werden kann.

Ein Nachteil dieses Kreiseltyps ist die Temperaturempfindlichkeit: Ändert sich die Umgebungstemperatur, so ändert sich auch die Empfindlichkeit, mit der der Kreisel Bewegungen feststellt. Um diese '''Temperaturdrift''' auszugleichen, muss die Kreiselempfindlichkeit manuell angepasst werden.

=== SMM-Kreisel ===
[[Bild:GY401.jpg||thumb|100px|right|Robbe/Futaba GY401]]

Beim SMM-Kreisel (früher auch irreführend als Piezo-Integral bezeichnet) kommt ein Mikromechaniksensor auf Siliziumbasis ('''S'''ilicon '''M'''icro '''M'''achine) zum Einsatz. Futaba verwendet für seine SMM-Sensoren neuerdings auch das Kürzel MEMS ('''M'''icro-'''E'''lectro-'''M'''echanical '''S'''ystem).

Einer der Vorteile von SMM-Kreiseln ist die weitestgehende Temperaturunabhängigkeit und die exaktere Steuermöglichkeit des Hecks. 
Nachteilig ist allerdings der im Vergleich zum Piezokreisel noch hohe Preis.


== Kreiselmodi ==
[[Kreisel#Piezokreisel|Piezokreisel]] und [[Kreisel#SMM-Kreisel|SMM-Kreisel]] können in zwei unterschiedlichen Modi betrieben werden:

=== Normal-Modus ===
Im Normal-Modus wird das Heckservo so gesteuert, dass der Heckrotor ungewollten (also nicht durch den Piloten gesteuerten) Drehbewegungen entgegenwirkt (z.B. Drehungen in Folge von Wind/Luftströmung oder Drehmomentausgleich bei Pitchänderung). Die Drehung wird aber nur gedämpft und nicht vollständig unterdrückt. Das bewirkt u.a. den sogenannten Windfahneneffekt (d.h. die selbständige Ausrichtung des Hecks nach hinten bei schnellerem Flug).

=== Heading-Hold-Modus ===
Im Heading-Hold-Modus (auch Heading-Lock- oder AVCS-Modus [Angular Velocity Control System] genannt) wird dagegen die '''Drehgeschwindigkeit''' des Helis um die Hochachse ([[Gier]]) gesteuert.

Ohne Steuersignal (Ausschlag des Gier-Knüppels) wird innerhalb der technisch möglichen Grenzen die Drehgeschwindigkeit gleich Null gehalten, d.h. die Winkelausrichtung des Helis (um seine Hochachse) bleibt erhalten. Die Regelelektronik des Kreisels steuert jeder ungewollten Drehung solange entgegen, bis die ursprüngliche Ausrichtung wieder erreicht ist. Windeinflüsse werden somit kompensiert.

Bei einem Ausschlag des Gier-Steuersignal bestimmt die Stärke des Ausschlags die vom Piloten gewünschte Drehgeschwindigkeit. Diese wird vom Kreisel kontrolliert und geregelt. Diese Eigenschaft des Heading-Hold-Modus ist z.B. für gleichmäßige Pirouetten-Figuren wichtig. Ohne Heading-Hold wäre die Drehgeschwindigkeit des Hecks, wenn es sich gegen den Flugwind nach vorn bewegt, viel niedriger als wenn es sich mit der Luftströmung nach hinten bewegt.

== Tauglichkeit für Helis mit Verbrenner-Motor ==

Es gibt Gyros die für Verbrenner geeignet sind und welche die man nur auf e-Helis einsetzen kann. Das hat hauptsächlich mit den auftretenden Vibrationen zu tun und wie der Regelmechanismus damit umgeht, ob er siese als Vibrationen erkennt oder jedesmal als Winkeländerung interpretiert.

== Qualität der Regelung ==

ist für die fliegerischen Eigenschaften entscheidend. Es gibt

1. Gyros die einfach nicht funktionieren

2. Gyros die mit gewissen Einschränkungen gut funktionieren (z.B. einige Piezo-Kreisel, mit der Einschränkung dass man ihn sich an die Temperatur gewöhnen lässt und nicht unter 0°fliegt)

3. Gyros die sehr gut funktionieren, aber in absoluten Extremsituationen ein Paar Schwächen haben (z.B. der [[GY-401]], der z.B.im schnellen Rückwärtsflug Probleme bekommen kann oder die Drehgeschwindigkeit bei Pirofiguren nicht wiklich konstant hält)

4. Spitzengyros, die - solange der Heckrotor es eben hergibt - das Heck da halten wo es hin soll (z.B. [[GY-611]] oder Spartan)

= Marktübersicht =

Sehr verbreitet und fast schon als Referenz in der Mittelklasse zu sehen ist der Futaba [[GY401]]. Das Gegenstück von Logictech zu diesem Kreisel ist der [[Logictech LTG-2100T|LTG-2100T]]. Manche behaupten, dass dieser noch eine Spur genauer arbeitet. Er kostet auch ca. 30€ weniger. Der LTG ist allerdings nicht für Verbrennerhubschrauber vorgesehen. 
Wer nicht auf die Technologie des SMM-Kreisels in einem Verbrennerheli verzichten will, greift am besten zum [[LTG-6100]] oder zum [[GY611]]. Diese beiden genannten sind problemlos im Verbrenner einsetzbar.

Vergleichsweise neu ist der GY-520, der mit einer sehr schnellen Regelung ausgestattet ist.

= Tipps =

== Befestigung ==

Kreisel reagieren empfindlich auf Vibrationen, die im Modell auftreten können und müssen deshalb mittels doppelseitig klebender Schaumstoffunterlage schwingungsarm befestigt werden. Auf keinen Fall darf ein Kreisel mit [[Kabelbinder]]n direkt auf dem [[Chassis]] befestigt werden. 
In kritischen Fällen bewährt hat sich die Befestigung mit einer Sandwichstruktur: Schaumstoff-Metallplatte-Schaumstoff. Das hat zwei Gründe: zum einen erhöht die Metallplatte die träge Masse des Kreisels, so dass die untere Schaumstoffschicht Schwingungen besser abfängt. Zum anderen berichten viele Piloten, dass bei dieser Montage Störungen reduziert werden, die durch elektrostatische Aufladung verursacht werden, wie sie insbesondere durch die Reibung des Heckriemens an elektrisch isolierten Kunststoffteilen entstehen können.

Nach Möglichkeit den Kreisel außerhalb der Rotorebene befestigen, da er sonst bei einem Absturz stark beschädigt werden kann. Die verbreitete Montage oben auf der Heckrohr-Befestigung ist extrem riskant, da bei vielen Modellen dort die Rotorblätter einschlagen können, wenn sie sich in Folge eines Absturzes im Blatthalter nach hinten drehen.

== Einstellung ==

Heck absolut leichtgängig und spielfrei, die Schubstange läuft gerade (nicht im leichten Bogen), die Heckschiebhülse steht beim Schweben mit ca. 5 Grad Anstellwinkel der Herk-Blätter etwa in der Mitte, der Abstand Mitte Kugel zur Drehachse des Heckservos etwa 5-12mm (je nach Servotyp). Bei nicht leichtgängiger Heckschiebehülse kann mit '''WD40''' oder '''Waffenöl''' nachgeholfen werden.

Die Blatthalter haben nicht etwa einen Lagerschaden? Hauptrotorblätter abmachen, Steuerstange zum Heck am Servo aushängen, Heli auf Drehzahl bringen, mit der Hand Steuerstange bewegen und schauen, ob es schwer geht.

Die Kugelpfannen an der Heckbrücke sind beweglich, aber ohne viel Spiel festgemacht? Nach "Festschrauben" wieder 1/4 bis 1/2 Umdrehung lösen, die Kugelpfannen müssen der Kreisbahn der Kugeln folgen können.

'''Einstellungen zum Align-Kreisel'''

1. Gyro in Head Hold, oder auch Head Lock genannt, stellen - Empfindlichkeit 100%

2. Trimmung/Servo-Mitte Gier so einstellen, dass der Servo (nach dem in die Mitte rühren) nicht mehr wegkriecht (so ganz bekommt man es nicht weg, aber die Heckbrücke sollte länger als eine Minute brauchen, um auf Anschlag zu gehen).

3. Trimmung/Servo-Mitte ab jetzt nicht mehr verstellen

4. Gyro in Normalmodus, Empfindlichkeit auf 50%

5. Heli einschweben, Steuergestänge (nicht Trimmung!) so einstellen, dass Heli beim schweben nicht mehr wegdreht

6. Gyro in HH-Modus, Empfindlichkeit 50%

7. Empfindlichkeit so hart wie es geht zudrehen, in kleinen Schritten vortasten (max 5% auf einmal), Heli soll im schnellen Vorwärtsflug nicht pendeln, beim Alarmstart aber auch nicht wegdrehen.

Fertig!

Beim ersten Einschaltem am Tag (nach Temperaturwechseln, z.B. aus heissem Auto auf den Platz) Funke an, Akku anstöpseln, Mitte trimmen (an der Funke), 5min stehen lassen, kurz abstöpseln, anstöpseln, Trimmen, fliegen.

'''Einstellung zum ACT Pico SMM'''

ein Tipp zum ACT: andersherum Einstellen als in der Anleitung:

1. Sender trimmen/Nullstellung, bis die Heckhülse nicht mehr wandert

2. im Normalmodus mechanisch einstellen, bis er stabil schwebt, hierbei nicht die Trimmung am Sender, sondern Gestängelängen/Servoposition anpassen

3. nun der Trick: Dynamik VOLL Aufdrehen, Empfindlichkeit erhöhen, bis das Pendeln anfängt, Dynamik bischen weiter zudrehen, Empfindlichkeit weiter erhöhen usw.

===Einstellungstips für diverse Kreisel===

[[Einstellung GY401 nach DocTom]]

[[Einstellung Telebee / G400 / Robbe 3D .... nach DocTom]]

[[Einstellung LTG2100 (von Snowboarder)]]

[[Einstellung LTG6100 (von Schelli)]]

== Siehe auch ==
* [[Kreiselfunktionen]]

[[Kategorie:Kreisel]]
[[Kategorie:RC-Komponenten]]