Sicher=crashfrei
Rudolf Fiala - Technik
Wolfgang Nening - Layout
1998, aktualisiert 2003,
2004, Sicherheitsnachtrag 2005


EIN NAHEZU AUSFALLSICHERES DOPPELEMPFÄNGERSYSTEM
Ein erprobtes Sicherheitskonzept mit stufenweiser Realisierbarkeit

2005: Vorschau auf die Möglichkeit der vollen Steuerredundanz mittels 2-Frequenz Sendern.

Vorwort

Wahrscheinlichkeit des gemeinsamen Ausfalls zweier Empfänger
Hier sind auch die Konzeptunterschiede PPM und (S)PCM festgehalten.

Stufenweg zur längeren Modelllebensdauer, quasi als "Kochbuch":

Stufe 1: Verbesserung Batterieanschluss

Stufe 2: Verbesserung Kabel(n) vom Schalter zu Empfänger


Stufe 3: 2. Schalter


Stufe 4: 2. Akku mit Schottkydioden = einfachste Doppelstromversorgung ohne zusätzl. Elektronik


Sicherheitsnachtrag Nov.2005: Nach derzeitigem Wissensstand sind bei manchen starken Digitalservos und manchen (S)PCM-Empfängern zusätzliche Kondensatoren direkt an der Empfänger-Stromversorgung notwendig. Die tatsächliche Ursache der Empfindlichkeit auf Servostrom-Induktionsspitzen ist NICHT geklärt!

Stufe 5: "Alles doppelt" inkl. 2 Empfänger


Stufe 6: DAS BESTMÖGLICH SICHERE PPM-DOPPELEMPFANGSSYSTEM MIT EINER SENDERFREQUENZ

oder mit einem Sender mit 2 impulssynchronen HF-Teilen für 2 unterschiedliche Sendefrequenzen (35+40 MHz)

Die Grundlagen des voll redundanten Doppelempfänger-Systems
Sicherheitshinweis
Teileliste zum passiven Adapter

Anmerkung zur 5 Akkuzellen-Stromversorgung


VORWORT

Doppelte Magnetzündungen bei Großflugmotoren, zwei Turbinen bei modernen Helikoptern oder aber "nur" das Zweikreisbremssystem eines Autos sind Standard heutiger Sicherheit. Der Glaube an die Unfehlbarkeit technischer Systeme ist einem kritischen Skeptizismus, verursacht durch viele Misserfolge, gewichen. Die logische Folge ist die Verdoppelung wichtiger, u.U. lebens- oder werterhaltender Systeme.

Unsere Fernsteuersysteme haben besonders im letzten Jahrzehnt einen erklecklichen Qualitätszuwachs erfahren, können aber, wie alle technischen Systeme, nicht eine 100%ige Zuverlässigkeit garantieren. Die tatsächlich gehörte Behauptung, dass der jährliche Austausch von Schalter(n) und Akku(s) als Sicherheitsstandard ausreichen, grenzen an grobe Fahrlässigkeit, besonders wenn das von scheinbar kompetenten Stellen verbreitet wird. So sind leider immer wieder auf den Flugfeldern Großmodelle mit rund 100ccm-Motoren und über 10 kg zu finden, die nur e i n e n Schalter und nur e i n e n Akku haben. Andererseits sind auf Modellen kompetenter Piloten bis zu 6(!, davon 2 Zündung) Schalter erkennbar, u.a. dokumentiert auf manchen Videos von T.O.C.s/Las Vegas und von anderen Großveranstaltungen.

Die seit Beginn der Proportionalfliegerei konsequent durchgeführte Absturzursachenforschung beobachteter, pilotenunabhängiger Abstürze zeigte die vermutlich vielen Piloten bekannten Schwachpunkte beliebiger Fernsteuersysteme:

Schalter, Stecker, Kabel und Zugentlastungen, mechanische Antennenbelastungen, schlechte Rumpfdurchführungen, unzureichende Vibrationsdämpfungsmaßnahmen, Akkus mit ihrem Einzelzellenkurzschluss- oder Zellverbinderunterbrechungsrisikos und nicht beobachteter Alterung, etc.

In Empfängern: (Stecker-, Antennen- !) Lötstellen, Servostrom-belastete Leiterbahnen:
d e r Grund für die Verwendung zweier Empfänger, da sechs schnelle und/oder starke Servos bei gerissenen Figuren schon mal kurz 9 Amp oder mehr mit entspr. Spannungseinbruch verbraten, wobei eben die Stromaufteilung auf zwei Empfänger eine stabilere Servostromversorgung ergibt; das ist letztendlich ja auch der Grund für die jetzt kaufbaren sog. Servostromadapter, die den Empfänger überhaupt frei von Servoströmen auf schmalen Leiterbahnen halten.

Weitere Empfänger-Schwachpunkte:
Verbrennungsmotor-rüttelbelastete Quarze, Filter und deren Lötpunkte. Die neuere SMD-Löttechnik bringt wegen der Größe und Masse dieser Bauteile keine Verbesserung !

Noch zu bedenken: zeitliche Veränderungen durch Teilealterung, Korrosion, Staubanlagerung etc., wobei besonders die Veränderungen an Stecker-Federkontakten zu bedenken wären.

Vollständigkeitshalber noch ein Risikopunkt: Akkuladung ohne Kapazitäts- oder Lademengenkontrolle! Stecker- oder kabelbedingte Frühbeendigungen täuschen eine Vollladung vor. Absturz garantiert.

Es ist naheliegend, versagensgefährdete Teile, wie allgemein in der Verkehrsfliegerei oder in der Raumfahrt, wo ja wie bei unserem Hobby das "Fly by Wire"-Prinzip Einzug gehalten hat, durch mindestens ein parallel geschaltetes Backup-System schadenslos und voll funktionsübernehmend abzusichern. Neudeutsch: Redundanz-Schaffung oder -Erhöhung.

"Redundanz"in technischen Systemen: Bei zeitweiligem oder totalem Ausfall eines Teiles, Gerätes, oder von selbigen absolut parallel verarbeitbaren Informationen, bleibt das Gesamtsystem zu 100% arbeitsfähig, im Idealfall ohne kurzzeitigen Funktionsverlust durch die notwendige Verarbeitungsübergabe an das Ersatzsystem.

Die Umschaltmittel dürfen aber nicht das Gesamtsystem durch ihnen selbst potentiell beinhaltete Fehlermöglichkeiten gefährden. Im Großflugzeug übernimmt die Umschaltung die Crew oder der aktive Teil eines wieder redundant vorhandenen Computersystems, bei unseren Hobby-Fernsteuersystemen gibt es bereits Umschaltboxen zwischen zwei Empfängern, die allerdings wieder elektronische, aktive Teile beinhalten, die natürlich prinzipiell den gleichen Ausfallmöglichkeiten und -wahrscheinlichkeiten unterliegen wie die Empfängerteile selbst.

Somit war es für mich nach Beginn meiner Überlegungen zugunsten eines redundanten, ausfallreduzierenden Empfängersystems zwingend, eine technische Lösung ohne aktive Bauteile (Transistoren, IC's) oder mechanisch schaltende Relais zu finden, die im Idealfall dauernd parallel, ohne jede Umschaltnotwendigkeit, arbeiten sollte. Weiters sollten nur wenige mechanisch und elektronisch robuste Bauteilen notwendig sein, um die Vorteile des Systems nicht durch das Ausfallrisiko zusätzlicher Bauteile zu gefährden. Durch passive Teile ergibt sich auch kein zusätzlicher Stromverbrauch !

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Ausfallwahrscheinlichkeitsbeurteilung eines voll redundanten Doppelempfängersystems:
Ohne die Art eines absturzverursachenden Empfangsystemfehlers im Detail zu berücksichtigen, folgende beispielhafte (pessimistische ?) Annahme und statistische Ableitungen:

Annahme: Statistischer Fernsteuerungsausfall alle 200 Flüge (40 Flugtage a 5 Flüge, das könnte etwa die Jahresfluganzahl eines bestimmten Modells sein).
"Statistisch" bedeutet, dass das Ereignis innerhalb der Gesetze der Statistik natürlich schon ganz am Anfang, zwischendurch, rund bei 200 Flügen, nach vielen hundert Flügen oder bis zum Außerdienststellen des Modells überhaupt nicht auftreten muss. Die Annahme 200 Flüge pro Ereignis dient nur der Quantifizierung und scheint mir absolut nicht unrealistisch zu sein. Den gleichen Wert würde die Beobachtung ergeben, dass bei Großflugtagen alle cirka 200 Flüge ein pilotenfehlerfreier "unerklärbarer" Absturz auftritt. Bei Vereinsflugtagen mit weniger sensibilisierten Piloten bezüglich technischer Sicherheitssteigerung erscheint mir der 200er Wert schon zu hoch zu sein.

Nachtrag 1999: Ein dazupassender rätselhafter Absturz ist der des bis dahin Führenden bei der 3. Jet WM 1999, wobei als Absturzursache eine RC-Anlagenzerstörung durch Turbinenvibrationen seitens des Schweizer Teams vermutet wird (Quelle: "Modell" 11/99). Der Gedanke liegt nahe, dass zwei Empfänger eines vollredundanten Systems vermutlich nicht gleichzeitig ausgefallen wären.

Also: Pro Empfangskreis statistisch ein Ausfall pro 200 Flügen (= 1 pro Jahr)
Bei 2 Empfangskreisen somit stat. ein (HALB-)Ausfall pro 100 (200/2) Flüge.
Aber: Wenn beide Empfangsteile absolut parallel arbeiten und somit der komplette Teil-Ausfall keinen Schaden verursacht, ist die GLEICHZEITIGE Ausfallwahrscheinlichkeit 1 Ausfall pro 40.000 (!) Flügen bezw. statistisch alle 200 Jahre (!). Allerdings kann das schon beim 1. Flug oder fast nie eintreten, siehe wieder die Statistikgesetze.

Konklusion: Ein statistisch zu befürchtender Absturz jedes Jahr der Modellflugtätigkeit, der nicht einmal tatsächlich eintreten muss, erscheint vielleicht nicht besonders tragisch zu sein. Unter Bezug auf die Verletzungsmöglichkeit von anwesenden Personen bei einem unkontrollierten Absturz, auf Arbeitszeit und Kapitalverlust ist mir allerdings die Absturzwahrscheinlichkeit alle 200 Jahre lieber ! Und wenn im statistischen Rahmen nur ein Crash pro ca. 10 Jahre passiert, statt erwartbaren ca. 10 pro 10 Jahre, ist das noch immer viel besser.

Diesen statistischen Gesetzen entsprechen vermutlich auch die Bestrebungen bezw. die Gesetze in Frankreich und in Amerika, dass Großmodelle nur mehr mit doppelten Empfängersystemen, unter anderem auch mit ferngesteuerter Umschaltung (bereits kaufbar) vom funk(tions)gestörten Empfänger auf einen Reserveempfänger, geflogen werden dürfen. Meine fehlende Begeisterung für wieder selbst ausfallgefährdete Umschaltgeräte habe ich schon dargelegt.
Nur der Vollständigkeit halber: In Amerika sind Bestrebungen im Gange, auch Sender und Pilot durch einen Sicherheitspiloten mit einschaltbereiten Sender auf einem umschaltbereiten Reservekanal bei Großmodellen abzusichern (Kreislaufbelastung).

Dem dürfte der SCAN 2000 SAFETY-Empfänger von Simprop entsprechen (FMT 7/99).
Das beruht allerdings auf nur e i n e m frequenzumschaltbaren Scanner-Empfänger.
Umschaltsysteme für 2 Empfänger: Das franz. "ECOL.1."-System / Lehrer- Schülersystem auf zwei Sendekanälen ohne lästige Verkabelung zwischen Lehrer- und Schülersender für 4-5 Servos, siehe MFI 5/98. Vom gleichen Hersteller gibt es für 8 Servos das MDR8, beide vermutlich noch immer über Braeckmann Modellbau beziehbar.
Seit 2004 zählt auch das Diversity Empfängersystem DDS-10 von ACT hier dazu.


Die Leistung meines Doppelempfängersystems ohne komplizierte Umschaltmethoden:

Folgende Empfangsausfälle bleiben auf die Flugfähigkeit völlig ohne Einfluss: Totalausfall eines Empfängers, eines Akkus, eines Schalters, ein totaler Antennenbruch, Empfänger-Steckerfehler, u.U. auch mehrere. Alles einfach diagnostizierbar, auch im Flug. Bedingter oder minimaler Einfluss: Servofehler, Servo- oder Servokabelkurzschluss.

Nicht gelöst ist der vermutlich sehr seltene Fall, dass ein Servokanal bei einem Empfänger auf Impulspotential HIGH hängen bleibt. Mit den neuen (1998) Multiplex mc/V2 Servos beispielweise mit ihrer Failsafe-Funktion könnte dieser Fall auch entschärft werden. Bis zur Veröffentlichung dieses im Jahr 1998 entstandenen Manuskripts sind vielleicht noch weitere Servos mit Plausibilitätskontrolle am Markt erschienen.

Um den Ausfall eines Servos auf Querruder oder Höhenruder zu verkraften, sind natürlich (mindestens) 2 Servos pro Achse notwendig, das ist aber bei Großmodellen ohnedies Stand der Technik.
Die behauptete Leistungsfähigkeit klingen nach einem Märchen, das zugrunde liegende Prinzip ist ganz einfach. Nämlich die impulslängengenaue Zwangssynchronisation zweier Empfänger auf der gleichen Frequenz durch die von beiden Empfängern gleichzeitig empfangenen und an den jeweiligen entsprechenden Empfängerbuchsen SYCHRON vorhandenen Servoimpulse.
Mathematische Basis: Boole'sches "ODER" ( 0+0=0, 0+X=X, X+0=X, X+X=X ).

Für Pessimisten: Das System ist in ca. 20 Flugstunden während einer Saison flugerprobt. (1998)
WARNUNG: (S)PCM-EMPFÄNGER sind wegen der Failsafe-Impulsverarbeitung für die EINFACHE PARALLELE IMPULSGEWINNUNG MITTELS SCHOTTKYDIODEN AUS 2 EMPFÄNGERN ABSOLUT NICHT GEEIGNET, für das bisher übliche 2-Empfängersystem ohne Impulsaddierung natürlich schon.

Erweiterung 2005: Wegen der 2-Frequenz-Sender ist dieser Satz nur mehr auf das hier dargestellte UR-System zutreffend. Mit aktiven Bauteilen sind freilich gesteuerte Auswahllogik-Schaltungen realisierbar und schon realisiert. Mein Ehrgeiz geht aber zu einer Einfachlösung ohne aktive Schaltungsteile wie Transistoren und ICs, weitere Details siehe auch hier
.
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Interludium: Konzept zur vollredundanten Verwendung von 2 SPCM-Empfängern:

Eine (S)PCM-Lösung mit 2 Empfängern ist mit Zwischenlagerung ("Register") der Impulswerte ohne besondere Tricks ermöglichbar.

Der Grund für die "Registertechnik" ist sowohl in der technisch üblichen Kann-Zeitverschiebungen pro Empfänger, als auch in der unterschiedlichen Eintrittswahrscheinlichkeit von Failsafe pro Empfänger zu finden.
Mit je einem "Letztwert-Register" (DAS ist SCHON JETZT, siehe weiter unten, in jedem PCM-Empfänger darinnen!) und einem "Vorletztwert-Register" pro Empfänger lassen sich alle Möglichkeiten des Normalbetriebs, eines unterschiedlich eintretenden Failsafe-Falles und eines Empfängerausfalls abhandeln. Nur durch logische Verknüpfung ohne irgend welche besonderen Umschaltsignale und Umschaltzeiten und ohne dass die Servos das Geringste von Empfangs-Problemen "mitbekommen", solange nur ein Empfänger regelrecht empfängt.

Beispielsweises Verknüpfungslogic-Konzept:
Auf gleichen Wert zu prüfen sind immer die beiden "Letzt-Register", bei Eintreffen eines neuen Werts werden immer die vorhandenen Werte in das "Vorletzt-Register" durchgeschoben.

1) Beide Empfänger habe das gleiche Impulssignal (PPM oder SPCM) >> dann  einen der  Impuls  an das Servo schicken.
 2) Ein Empfänger versagt, somit ein Impuls NULL >> Den Wert ungleich NULL des anderen Empfängers  an das Servo schicken.

3) Failsafefall, etwas komplizierter:
3.1) Die Prüfung lt.1) ergibt ungleiche Werte, da der Failsafe-Empfänger in HOLD geht, den alten Wert behält und diesen an sein LETZT-Register weitersendet. Somit haben LETZT- und VORLETZT-Register den gleichen Wert.
3.2) Der andere Empfänger hat aber einen aktualisierten  anderen Wert in seinem  LETZT-Register. Wenn dieser Fall auftritt, ist jetzt der Wert jenes Empfängers nach einem blitzartigen Bit-Vergleich an das Servo weiterzugeben, bei dem sich der LETZT-Registerwert vom VORLETZT-Registerwert - somit NICHT im HOLD - unterscheidet.

4) Beide Empfänger im gleichen HOLD:  Unwahrscheinlich, aber siehe 1)
5) Beide Empfänger mit ungleichen HOLD-Werten: Da sollte wohl der "jüngere" Wert gewinnen, das darf mit der Technik des Jahrtausendwechsels ja auch kein Problem darstellen.

Simpel, ohne Umschaltfirlefanz, nur durch superschnellen Bitvergleich bei SPCM. Entweder in Spezial-Empfängern noch im (derzeit!) 10Bit-Digitalbereich vor Formung der Servoimpulse, oder durch Resampling wie bei den Digitalservos.

Diese Register-Technik (Einschreiben/Überschreiben eines Speicherplatzes mit folgendem Auslesen zwecks Weiterverarbeitung des Speicher-Inhaltes) IST STAND DER TECHNIK! In jedem (S)PCM-Empfänger wird nach erfolgreicher Abarbeitung der Übertragungs-Prüfsumme ein Speicher pro Servo mit dem aktuell als gültig erkanntem Wert überschrieben. Sollte die Übertragung vom Sender her ungültig sein - die gesendete Prüfsumme der jeweiligen Servogruppe entspricht nicht der im Empfänger errechneten - werden diese Werte NICHT überschrieben und die bereits vorhandenen alten Wert an die betroffenen (2) Servos der Prüfsummengruppe übermittelt.
Bei Digitalservos könnte man sich sogar die Altwert-Speicherung im Empfänger sparen, da sie sich ebenfalls den zuletzt gültigen Wert "merken" und den Servohebel entsprechend fixieren. Unabhängig davon, ob Impulse vom Empfänger kommen oder nicht!
Analogservos brauchen freilich laufend Servoimpulse.

Hier wird aber zwingend eine künftige Entwicklung erkennbar: KEIN absolut überflüssiges und störanfälliges Resampling mehr in Digitalservos, sondern WEITERGABE der SPCM-Zahlen direkt an die Servos. Unter Wegfall der "heiligen Abwärtskompatibilität"!
Ende (S)PCM-Thematik.
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(Geschichtlicher Vermerk: NICHT GEEIGNET: DIE ÄLTEREN MC-SERVOS (ohne V2-Zusatz in der Bezeichnung)).

EIN STUFENWEG ZUR LÄNGEREN MODELLLEBENSDAUER

Vorausgesetzt wird eine gute Löttechnik mit Niedertemperarturlötzinn, Erfahrung in Löttemperatureinstellung, Lötdauer und Ergebnisbeurteilung bei Lötungen von dickeren Drähten und Litzen, auch bei Akkuanschlüssen und/oder selbstgelöteten Akkus.
Zur Lötstellenisolation gibt es Schrumpfschläuche mit 2/3 Schrumpfvermögen, die besonders zweckmäßig für die Verbindung von Drähten mit stark unterschiedlichen Durchmessern sind.

Die übliche Ausgangsbasis: 1 Empfänger, 1 Schalter mit Akku- und Empfängerstecker, ein Akku, je 1 Servo pro Bewegungsachse und ein Gasservo, einwandfreie Antennenrumpfdurchführung, -zugentlastung und -abspannung.


STUFE 1: Verbesserung Batterieanschluss

Ersatz des Steckers zwischen Akku und Schalter durch gelötete Verbindungen und gleichzeitiger Austausch der meist zu dünnen Akkulitzendrähte auf mindestens 0.75 qmm hochflexiblen Litzendrahtes mit Silikonisolierung. PVC wenn immer möglich vermeiden.

Die Akkukabel sollen so lang sein, dass bei allen denkbaren Bewegungen des angeschlossen Akkus in seinem Rumpfbett kein straffer Zug entsteht. Akkukabel sollen am Akku mittels Schlaufe und Klebeband zugentlastend für Lötstellen und Schalter gesichert sein.
Neue dickere Kabel können ruhig ein paar cm länger sein, eine leichte Verdrillung ist angeblich günstig.


STUFE 2: Verbesserung Kabel(n) vom Schalter zum Empfänger

Knapp nach dem Schalter ein zweites Empfängeranschlusskabel anlöten mit dem größten kaufbaren Litzenquerschnitt. Sollte das Originalkabel dünner als das neue Kabel sein, dieses ebenfalls ersetzen. Sollten Sie dazu Servokabel verwenden, ist die impulsführende Litze (Graupner: orange) kurz nach dem Servostecker abzuzwicken und zu isolieren. Achtung: es gibt dickere Servokabel, deren Drähte aber trotzdem nur die dünnen Litzendrähte mit ca. 0.16 qmm beinhalten !
Die braunen (schw., bl.) Drähte sollte man gleich direkt an der dickeren Akkulitze anlöten. Wenn ein Schalter mit Ladestecker verwendet wird, kann man das braune Schalterkabel auch gleich dort dazulöten. Minus-Betriebsströme laufen somit nicht mehr durch den Schalter. Die Kabelaustritte an Schaltern sind meistens ohne Kabelschutztüllen. Zur Knick- und Vibrationsfolgendämpfung die Austrittsstellen mit Silikon, weichbleibendem Alleskleber etc. chemisch "tüllieren" (Quelle: Phil Kraft ca. 1960).

Wegen der denkbaren rasanten Berührung von Fremdkörpern bei gewollten (Limbofliegen, Gras) oder eher ungewollten Tiefflügen, sollte(n) der (die) Schalterknebel in eingeschaltetem Zustand nach h i n t e n zeigen. Entgegen der optischen Logik.
Ausnahme: Handstartmodelle, wenn der/die Schalter unbedingt in Griffnähe montiert werden müssen!

Zwischenzeitlich hat Graupner das Power-Schalterkabel herausgebracht, das den Empfänger über 2 Servoanschlüsse versorgt und sogar 2 Servos mit Strom versorgt, der nicht einmal über den Empfänger läuft, somit einen kleinen "Servostromadapter" darstellt.


STUFE 3: ein zusätzlicher Stromversorgungsschalter

Einen zusätzlichen parallelen Schalter dazulöten und zwar nur die roten Drähte an die gleichen Lötpunkte wie bei den vorherigen Stufen. Braun/Schwarz, ggf. Orange kappen und isolieren, z.B.. mit Nagellack, oder Spitze umbiegen und schrumpfen etc..

Bedenken Sie bei zwei Schaltern und Ladung über Schalterstecker, dass bei irrtümlicher Einschaltung des zweiten Schalters die Ladespannung auch am Empfänger anliegt, so wie allerdings auch bei allen direkten Ladeanschlüssen, die nicht über die Ruhekontakte eines Hauptschalters laufen, dafür aber Spannungsmessungen während des Empfängerbetriebes ermöglichen.


STUFE 4: ein zusätzlicher gleich großer und gleich guter Akku und Schottkydioden

Sicherheitsnachtrag Nov.2005: Nach derzeitigem Wissensstand sind bei manchen starken Digitalservos und manchen (S)PCM-Empfängern zusätzliche Kondensatoren direkt an der Empfänger-Stromversorgung notwendig. Die tatsächliche Ursache der Empfindlichkeit auf Servostrom-Induktionsspitzen ist NICHT geklärt!

Spannungsversorgung durch 2 gleiche Akkus ohne komplizierte Umschaltgeräte.

Durch Zellentypen wie Panasonic-130 ASJ-1Z etc. sind Akkus mit 1300mAh bei einem Einzelzellengewicht von ca. 26 g realisierbar.
Eine Doppelstromversorgung mit total 2600 mAh ist somit nur ca. 20-30 g schwerer inkl. Schrumpfschlauch und Kabel als so mancher einfache 1600 mAh Akku.

Das Gewicht der pro Akku sicherheitshalber doppelt vorzusehenden Schottky-Dioden,
somit insgesamt 4 Stk., ist im Vergleich zu einem Akku-Umschaltgerät vernachlässigbar.

Extrem wichtig: Die Akkus sind, wie weiters beschrieben, unbedingt auf der Minusleitung fix und unabschaltbar verbunden (2004: mit entsprechenden "Kraftsteckern" ist das allerdings auch ohne verbindender Lötstelle gegeben. Durch die Trennung des Minuspols beim Entladen/Laden gelten die Einschränkungen dieses Detailthemas dann allerdings nicht; "danke Ralf" für Hinweis!).
A l l e mir derzeit (2003) bekannten Ladegeräte für 2 oder mehr Akkus können nur gleichzeitig Akkus laden, die n i c h t am Minuspol verbunden sind !
Man muss die beiden Teilakkus des Modells somit hintereinander laden oder zwei Netzladegeräte verwenden, die logischerweise nur auf der 230 V Netzseite verbunden sind und deren u.U. sekunderseitig genullten Metallgehäuse sich keinesfalls unisoliert berühren sollen, da zwischen Minusschiene und Gehäuse je nach Ladeprogrammzustand unterschiedliche Spannungsdifferenzen feststellbar sind. Bei Kunststoffgehäusen ist auf ungenügend versenkte Schrauben zu achten, die metallisch mit der Schaltungsplatine verbunden sein könnten.

Ich vermute, dass aus ähnlichen Gründen die gleichzeitige Ladung mittels zweier Autoladegeräte nicht exakt und sicherheitsbedenkenfrei funktioniert. Ein Auto- und ein Netzladegerät gleichzeitig geht natürlich, auch wenn der Autolader von einem 230 Volt Netzteil versorgt wird, die Netztrafos trennen ja galvanisch.
Um vor Pannen wegen zu geringer Ladung oder anderer Akkufehler sicher zu sein, muss jeder 2-Akku-Verwender, der die Ladung der 2 Akkus unbedingt gleichzeitig machen möchte, diese zuerst mit unterschiedlichen Ladezuständen der Akkus mit händischer Temperatur- und Abschaltungskontrolle mit anschließender Kapazitätsmessung austesten.

Überraschungen sollte es unter Berücksichtigung obiger Anregungen und einwandfreier Ladegeräte nicht mehr geben.
Bei hohen Akku-Gesamtkapazitäten ist die periodische Totalentladung mit Kapazitätsmessung und Aufzeichnung zwecks Memoryeffektvermeidung sehr wichtig !

Sollte noch ein Zündakku vorhanden sein, der aus Störungsgründen ja ohnedies keine galvanische Verbindung zur Empfängerstromversorgung hat, ladet man eben mit einem 230V-Doppellader einen Empfängerakku und den Zündakku simultan, mit einem andere Netz- oder Autolader (event. mit Netzgerät) den zweiten Empfängerakku und ggf. Sender. Sender n i e auf Ladegeräte stellen: Gefahr galvanischer Verbindungen und Einstrahlungen auf die Speicher-IC's, wegen denen ja sogar die Senderaufbewahrung im Metallkoffer ausdrücklich seitens mancher Hersteller empfohlen wird. Trotz Sendermetallgehäuse.

Noch ein Doppelladegerätehinweis: Es gibt welche, die die Akkus abwechselnd laden und
den durchschnittlichen (rechnerischen)Ladestrom anstelle des tatsächlichen Momentanstroms anzeigen. Wenn man z.B.. mit 3 Amp Anzeige ladet, fließen tatsächlich 6 Amp , und dafür müssen Akkutyp und Verkabelung dann allerdings geeignet sein. In Schaumstoff im Modell vibrationsverringert verstaute Akkus erleiden definitiv einen schädlichen Wärmestau mit u.U. Elektrolytverlust ins Modell (!) durch Sicherheitsventilöffnung.

Also noch immer STUFE 4, jetzt konkret:

Die Konfiguration bei 2 gleichen Akkus und notwendigen Dioden gegen gegenseitige Akkuentladung, besonders wenn ein Akku eine wesentlich kleinere Spannung hat oder sogar während eines Fluges einen Spannungseinbruch, z.B. durch Zellenkurzschluss, erleidet:

Die beiden Akku-Minuskabel werden bei Verwendung von mindestens 0,75 qmm starken hochflexiblen silikonisolierten Kabeln an beliebiger Stelle, vorzugsweise in Ladesteckernähe mit gleichzeitigem Anschluss der Minusladekabel (Stecker oder Schalter) verbunden. Somit ist für ein einfacheres Schrumpfen ein ungefähr gleicher Durchmesser der zu- und ablaufenden Drähte gegeben.

Dieser Lötpunkt besteht somit aus 2 von den Akkus kommenden Minuskabel, 1 weiterführenden starken Minuskabel aus Akkulitze und 2 dünneren minus-Ladestromanschlüssen.

Das weiterführende Minuskabel wird in Empfängernähe mit 2 Empfängeranschlusskabel
mit mindestens 0,25 qmm Litzenquerschnitt verlötet. Der Minusstrom läuft somit nicht durch die Schalter und möglichst weit durch ein stärkeres Kabel.

Jedes Akkupluskabel führt zu seinem Schalter, wegen der leider dünnen Schalterkabel soll das am Schalter verbleibende Kabelstück nur wenige cm lang sein. An diesem Lötpunkt wäre auch das Plusladesteckerkabel zu verbinden, sofern kein Schalter mit Ladeanschluss verwendet wird. Wenn kein Schalterladeanschluss verwendet wird, bleiben die zwei braunen (schwarzen) Minuskabelstümpfe an beiden Seiten unverbunden und dienen nur als mechanische Stütze des leider dünnen Schalterplusdrahtes.

Die Ausnahme ist hier das neue Power-Schalterkabel von Graupner mit seine dicken Silikonkabeln, wobei selbiges bereits einen Servostromadapter für 2 Servos darstellt.

Nach jedem Schalter läuft Plus über 2 parallelgeschaltete Schottkydioden vom 5 Amp Typ, wie vorzugsweise SB 530 oder SB 540, erhältlich u.a. bei Conrad, deren zusammengelötete 4 Minusseiten (Diodenring) in die Plusdrähte der 2 Empfängerkabel münden; ähnlich Bild 1. Das ist bei dieser Konfiguration schon alles. Zu Diodentypen hier

Sicherheitshinweis: Aus Gründen einer möglichen Akku-Isolationsbeschädigung durch Zellenkurzschluss dürfen 2 Akkus nicht an den langen Seiten direkt aneinanderliegend, womöglich noch mit Klebeband zusammengespannt, eingebaut werden.

Sicherheitsnachtrag Nov.2005: Nach derzeitigem Wissensstand sind bei manchen starken Digitalservos und manchen (S)PCM-Empfängern zusätzliche Kondensatoren direkt an der Empfänger-Stromversorgung notwendig. Die tatsächliche Ursache der Empfindlichkeit auf Servostrom-Induktionsspitzen ist NICHT geklärt!


STUFE 5: "ALLES DOPPELT" inkl. einem 2. Empfänger

Wie in der vorherigen Stufe: 2 Akkus, 2 Schalter, 2 Ladeanschlüsse, 2 Empfängerkabel. Jetzt aber 2 Empfänger, die bei PPM nicht einmal gleichen Fabrikats sein müssen.

Jene sind aber logischerweise nur sinnvoll, wenn jedes Querruder und jede Höhenruderflosse von (mindestens) einem eigenen Servo betätigt wird.
(Meine Anregungen zum Austesten paarweiser Servos siehe MFI 8/99 ab Seite 77 oder hier-Servoaussuchen)

Die Empfängerzuordnung kann beispielsweise folgend lauten:
Empfänger 1: Gas, ein Querruder, eine Höhenruderflosse, eine Sonderfunktion
Empfänger 2: anderes Querruder, andere Höhenruderflosse, Seitenruder, andere Sofu(s).
Somit ist der Sinn zweier (mehrerer) Empfänger klar erkennbar:

1) Aufteilung der Servoströme (Anlaufstromsumme bei gerissen Figuren bis 9 A, bei Großmodellen noch wesentlich mehr !),

2) bei einem Spontanausfall eines Empfängers mit seinen Servos in ungefährer Neutrallage und/oder Verwendung von "Windfahnenservos" (am Servohebel leicht drehbaren Glockenankerservos mit entsprechender Getriebeuntersetzung; bei Graupner die 1,5A Typen) besteht die Chance, das Modell noch halbwegs heil auf den Boden zu bringen.
Das gilt bei Servokabelfehlern natürlich auch für das System mit nur einem Empfänger,sofern eben pro Quer- und geteiltem Höhenruder je ein eigenes Servo verwendet wird.

Ca. im Jahr 1994 hatte ich dreimal durch schlecht produzierte Adapterkabel Empfängersystem A auf Servosystem B das zweifelhafte Vergnügen, meinen 10 kp Skybolt nach 2x Querruder- und 1x Höhenruderausfall problemlos zu landen. Seit diesen Vorfällen gibt's bei mir bei Verwendung von offiziell für 8 Volt / 5 Zellen zugelassenen 8/9-KanalEmpfängern nur mehr umgelötete Servostecker und ansonst ausschließlich gelötete Verlängerungen.

---------------- Interludium:
Zu 5-zelligen Akkus: Der Sinn ist nicht in einer schnelleren Stellzeit zu finden, da damit auch Stromverbrauch, mechanische Belastungen und Neutralstellungsüberschwingen (Dauerbrummen, Rudervibrationen bei stehendem Motor) zunehmen, besonders bei nicht für höhere Spannungen vorgesehenen Servos. Ein moderner 5-zelliger Akku liefert frischgeladen locker 6.5 Volt während der ersten Flüge des Tages bei guter Anschlussverdrahtung.
Es wird somit die vorgesehene Empfänger-Betriebsspannung unzulässig überschritten, was von einigen Herstellern/Vertreibern wie Graupner etc. auch einmal in der Fachpresse definitiv erklärt worden war. Damit verbunden sind natürlich auch Haftungsausschlüsse im Schadensfall, da dann (grobe?) Fahrlässigkeit durch unzulässige Verwendung vorliegt. Wer mit 5 Zellen fliegen will, muss sich die Betriebsspannungsdaten von Empfängern genau anschauen (!, nicht mündlich vertrauen !), es gibt einige.
Wozu also 5 Zellen ? Bei Kurzschluss einer Zelle bleibt dann noch immer die normale 4-zellige Akkuspannung vorhanden. Wenn, ja wenn die im Kurzschluss kurzzeitig verbratende Zelle nicht einen Mantelkurzschluss durch Isoliermaterialschmelze anderer Zellen verursacht. E i n 5-zelliger Akku kann somit im Ernstfall keinesfalls als Sicherheitsgarant angesehen werden, es sind auch hier wieder z w e i durch Schottkydioden rückstromgesicherte Akkus entsprechender Kapazität notwendig, um Spannungsverlust durch einen kaputten Akku zuverlässig zu vermeiden. Dann ist allerdings das einzige akzeptierbare Argument für 5-zellige Akkus, besonders unter der Nachteileberücksichtigung, hinfällig.
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3) Bei extrem großen Modellen kann man mit mehreren Empfängern durch Empfänger und Akkus in Servonähe Leitungs- und Empfangsproblem (Antennenabschattung durch viele und lange Leitungen) vermeiden. Naheliegend ist das auch für Extremmodelle, die manchmal schon mit echten Kopiloten auf einer anderen Frequenz geflogen werden, siehe diverse Berichte (z.B. MFI 9/99) von Größtmodellveranstaltungen über 20 kp.

Reichweitenversuche ("Grau ist alle Theorie etc.") ergaben keine gegenseitigen Empfängerstörungen, nicht einmal mit isol. verdrillten Antenne zweier JR-Empfänger, deren Servoverhalten an der Reichweitengrenze ähnlich dem dritten Kontrollempfänger mit abseits hängender Antenne war. Wichtig ist allerdings, dass die Empfänger gemeinsam auf Minuspotential sind, bei unverbundenen Minuskabeln sank die entsprechende servozitterfreie Reichweite auf fast die Hälfte ! (Versuche mit einem Sender und 3 Empfängern auf dem selben Kanal, alternativ ohne und mit Stromanschluss-Kreuzverschaltung der Empfänger.)

Im Detail: jeder Spannungsversorgungsast ist bis zu den Empfängersteckern prinzipiell gleich aufgebaut wie auf der vorherigen Stufe beschrieben. Die Schottkydiodengruppe besteht jetzt allerdings nach jedem Schalter aus 2x2 parallelen Dioden, die alle 4 Stk. auf der Plusseite zusammengelötet und anodenseitig mit dem Plus-Schalterausgang verlötet sind. Auf der Minusseite sind je 2 Dioden mit einem Plus-Empfängerkabel verbunden, wobei diese Kabel lange genug sein müssen, um in b e i d e n Empfängern eingesteckt werden zu können. Somit versorgt ein Akku über diese Aufgabelung beide Empfänger! Die Stromversorgung durch den zweiten Akku ist plusseitig inkl. Schottkydioden und Empfängerkabel-Aufgabelung ("kreuzweise Versorgung") gleich aufgebaut. Der Minusteil der Empfängerversorgung ist absolut ident mit dem in der vorherigen Stufe dargelegten Minus-Kabelbaum, jetzt mit 4 Steckerminusdrähten.

Dieser Stromversorgungsaufbau ist auch für die "Servokabel-Sparversion" für die folgende Impulsgewinnung aus 2 Empfängern für 1 Servo gültig !
Beim Einschalten nur eines Schalters müssen somit alle Servos funktionieren !

Mittels abwechselnden Einschaltens der beiden Versorgungsäste und testentsprechender Knüppelbewegungen kann durch die Servogeräusche einfach diagnostiziert werden, ob ein Akku schon wesentlich schwächer ist als der andere.
Wenn Sie einen Kreisel benutzen, müssen sie nach dem Testen von Akku 1 erst Akku 2 dazuschalten und dann erst Akku 1 ausschalten um eine neuerliche Initialisierung des Kreisels zu verhindern, die dann durch die Manipulation am Modell eventuell fehlerhaft erfolgt.
Nach dem Testen des zweiten Akkus Akku 1 wieder dazuschalten, sodass jetzt jeder Empfänger s i m u l t a n von 2 Akkus versorgt ist, somit das Gesamtsystem bei Ausfall eines Akkus, Schalters oder Kabelastes total arbeitsfähig bleibt.

Die Antennenanbringung bei 2 Empfängern ist unkritisch und soll den üblichen Anforderungen wie Servoferne, Kabelferne, guter Zugentlastung bei weichster Spannung oder fixer Festlegung am Rumpfrücken genügen. Seitlich weg vom Empfänger durch den Rumpf (Schutzschlauch !), der zweite Empfänger auf der anderen Rumpfseite, lockerst zum Oberteil der Seitenruderdämpfung gespannt ist eine erprobte Methode.

Bei der Verwendung des später beschriebenen Servostromadapters für z.B.. 6 Servos braucht man natürlich keine Dioden-Aufgabelungen etc. Die Akkus werden dort mit optimal dicken Kabeln direkt via 2 Schalter angeschlossen.


STUFE 6:
DAS BESTMÖGLICH AUSFALLMINIMIERTE PPM-DOPPELEMPFANGSSYSTEM MIT EINER SENDERFREQUENZ

Die höchste Stufe 6 hat die in der Folge beschriebene und flugerprobte Methode der Impulsgewinnung für das jeweilige Servo aus zwei Empfängern zur Basis.
Diese sind ja in dem vorherigen 2-Empfängersystem schon da und nur zur Hälfte ausgenutzt.
Das System ist anwendbar mittels verschalteter Servokabeln (erprobt), wobei die Servostromversorgung über die Empfänger erfolgt, oder:
Über eine Printplatte ("Servostromadapter"), wobei die Servoströme nicht mehr über die Empfänger laufen und noch spezielle Sicherungsmaßnahmen gegen Empfänger- oder Servokurzschluss und dessen Folgen vorgesehen werden können; auch erprobt.

Mit dieser Platine als "Worst-Case"-Testobjekt mit vielen und langen Servokabeln wurde, nach erfolgreicher Vorerprobung der Idee mittels der Servokabel-Sparversion, der größte Teil der Flugerprobung ohne eine einzige erkennbare Fehlfunktion durchgeführt. Modell "Spacewalker" von Simprop, 2 Meter; Vortests eine alte "Calypso Mk 2", schnell geflogen zwecks Wacklererkennung. Der Spacewalker wurde deswegen ebenfalls flott bewegt während vieler Kunstflugstunden mit zwangsläufig unterschiedlichsten Antennenrichtungen.


DIE GRUNDLAGEN DES PPM-DOPPELEMPFÄNGER-SYSTEMS,
mit paralleler Verwendung  der Impulse aus beiden Empfängern

1) Die jeweiligen Länge der Impulse der beiden Empfänger ist mittels der Zwangssynchronisation durch den Sender gleich lang.
Das gilt auch für Sender mit 2 HF-Teilen auf unterschiedlichen Frequenzen (35 + 40 MHz), auch hier sind die gesendeten Impulsketten ZWANGSSYNCHRON!

2) Die Phasenverschiebung im 0-150 Mikrosekundenbereich durch Bauteiletoleranzen zwischen zwei Empfängern ist konstant. Empfängerpaare mit möglichst geringer Phasenverschiebung können mittels einfachen Tests ohne Oszilloskop gefunden werden. (Ich war sehr überrascht, dass es überhaupt derartige Phasenverschiebungen gibt, bezw. diese bei manchen Empfängerfamilien sogar den Regelfall darstellen, begründet in oberwellenreduzierten Sender- und Empfängerimpulsformen.) Sollte die Verschiebung zu groß sein, reichen die (Fein-)Trimmungen nicht mehr aus, die Impulsverkürzung des Summenimpulses, dem ja dann in der summierten Gesamtlänge die Phasenverschiebung durch den nicht mehr vorhandenen zweiten Impuls fehlt, zu kompensieren. Die Summenimpulslänge ist ja Impulslänge X+Phasendiff. Dieser Forderung muss für den Fall eines Empfängerausfalls unbedingt entsprochen werden.
Wir wollen ja sicherer fliegen ohne neue systeminduzierte Probleme; dazu siehe 3).

3) Der Ausfall eines Empfängers soll durch minimalste plötzliche Trimmungsänderungen besonders im Flug einfach diagnostizierbar sein. Durch die Phasenverschiebung autom. gegeben. Genauer: Wenn Sie plötzlich alle Ruder leicht nachtrimmen müssen, ist ein Empfänger ausgefallen. Wirkt dagegen e i ne Bewegungsachse mit 2 Rudern sehr träge, dann hat sich ein Servo verabschiedet.

Die Reststeuerwirkung ist dann durch die Stabilisierungswirkung des stehenden Ruders nur mehr ca. 30 % !

Eine simple Bodendiagnose muss natürlich ebenfalls möglich sein. Wenn man das Gas nur auf einem Empfänger und eine Sonderfunktion oder Seitenruder nur am zweiten Empfänger anschließt, ist die Bodendiagnose, aber auch eine weitere Flugdiagnose sofort gegeben.

4) Das Impulssummationsverfahren muss mathematisch einwandfrei, pegeldefiniert und zeitkonstant arbeiten. Das verwendete Verfahren ist das Boole'sche "ODER", mittels schneller Schottkydioden verwirklicht.

5) Das Verfahren muss nebenwirkungsfrei für Empfänger und Servos (ggf. Kreisel) im Sinne einer "Blackbox" funktionieren. Das ist gegeben. Der Impulsamplitudenverlust von ca. 0.2 bis 0.5 Volt bei 4.5 bis 6.5 Volt ist völlig bedeutungslos, da die üblichen modernen Servos bei einer Impulsspannung von ca. 1-1,5 Volt schalten.

(mc/V2-Servos bei ca. 2.2V; Hitec bei ca. 0.7V, Pull Down Widerstand wichtigst!)
Ausnahme und keinesfalls geeignet: die a l t e n MC-Servos ohne /V2 Zusatz!
Die Micro Speed mc/V2 erscheinen mir ebenfalls nicht zweifelsfrei geeignet, da sie offensichtlich durch eine Schaltungsvariante die Impulsspannung höher belasten, die sich dadurch wesentlich mehr verkleinert, als bei anderen Servos.


Sicherheitshinweis:

Vor der jetzt folgenden Offenlegung des einfachen und erprobten Schaltungsprinzips ist aus rechtlichen Gründen der Hinweis notwendig, dass weder der Autor noch alle anderen an dieser Page beteiligten Personen oder Organisationen irgendwelche Garantien zur Verwendung, noch Haftungen aus der Verwendung der Schaltungen dieses Artikels übernehmen, unabhängig davon, ob es sich nach der jeweiligen Länderrechtslage des Lesers um eine erlaubte Erweiterung (Veränderung) von zugelassenen Fernsteuerungen handelt. In Österreich ist die Rechtslage einfacher, da die Republik ohne Lizenzgebühr für das A-Band keine Betriebsgarantie bietet und das B-Band ohnedies nicht freigegeben ist. "Pfusch"-Qualität kann aber durchaus zu Haftungsproblemen im Schadensfall führen !!

Die Anwendung der Schaltungen wird daher nur erfahrenen Elektronikbastlern zugestanden. Tatsache ist andererseits, dass Sender, Empfänger oder Servos keinesfalls verändert werden, die Schaltung befindet sich ja z w i s c h e n Empfängern und Servos.


Das Schaltungsprinzip, das bereits um Plus und Minus erweitert den Schaltplan für die Sparversion mit Servokabeln, ohne Platine, für ein Servo darstellt.

Abb. 1: Prinzip für 1 ServoBild dieses Schaltkreises


Abb. 2: SchaltplanBild dieses Schaltkreises

Der Servostromadapter mit externer Servoversorgung und auf Kurzschluss abgesicherten Servo- und Empfänger-Plusleitungen.

Er unterscheidet sich vom Grundprinzip nur durch eine aus zwei Akkus entkoppelt bereitgestellte Versorgungsspannung für die beiden Empfänger, die ihren Strom jetzt über jedes angeschlossene Servokabel erhalten und die Stromversorgung jeden (!) Servos ebenfalls entkoppelt direkt von den Akkus bezw. deren Schaltern. Sowohl jeder Empfänger, als auch jedes Servo sind durch Platinensicherungen dermaßen abgeblockt, dass sie durch Kurzschlussrückwirkung nicht das Gesamtsystem schädigen oder vernichten können.

Der Schaltplan ist nach rechts auf die Anzahl der erforderlichen Servos zu ergänzen.

Als eine weiter Ausfallerkennung bietet sich an, das Gasservo nur an einem Empfänger, trotzdem natürlich über diesen Adapter, anzuschließen und eine (Sonder-)Funktion nur an dem zweiten Empfänger anzuschließen.
Wenn Gas oder die Sonderfunktion nicht mehr verändert werden kann, ist der dazugehörige Empfänger ausgefallen.

Der Adapterschaltplan kann direkt als Grobgrundlage für eine Rasterplatine, dienen.

Wegen der besonderen rechtlichen und elektronischen Feinheiten ist in diesem Manuskript kein Platinenlayout enthalten, für experimentiererprobte Elektroniker genügen sicher alle vorhandenen Angaben.

Teileliste zum Adapter:

Si1: Platinensicherung 2 A,
nur wenn n i e der Anschluss eines Servos direkt am Empfänger erfolgen wird. Wenn doch: 1 A für den Empfänger plus 2A pro direkt angeschlossenen Servo (Richtwert 1A-3A je nach Type/Anlaufstrom). Diese Vorgangsweise kann ich allerdings nicht(!) empfehlen !

Si2: Platinensicherung 2 A, bei Kraftservos mind. 1,5 mal Blockierstrom.

D1: Schottkydiode 1 A OHNE direkt am Empfänger angeschlossene Servos,  bei einigen direkt angeschlossenen Servos SB 5xx oder sogar SB10xx, wie schon bei Si1 sinngemäß vermerkt.

D2: Kleinsignal-Schottkydiode 100 mA, z.B.. BAT 41 (43,46,48 etc.)

D3: Schottkydiode z.B.. SB 530, SB540,.. (5A-Typ) 2A-Typen sind gleich groß, daher sind die stärkeren Typen sinnvoller.

R: Pulldown-Widerstand ca.5 - 20 kOhm, je nach Servo-Familie

Streifenplatine mit breiten Bahnen (wegen der dicken Diodendrähte) z.B.. Conrad 527742

Sonstiges: eine entsprechende Zahl Servokabel- und Buchsenkabel.

Die Schaltplandarstellung ist in einer Ebene, die Idealform des Adapters wäre zweistöckig, wobei die beiden Empfänger direkt ohne Kabel an ihrem "Stockwerk" anzuschließen wären und die Servos dann an einer normalen Steckerleiste in einem Stockwerk, ähnlich wie beim Empfänger, anschließbar wären.
Jedes Servo hat seine eigenen Schottky-Stromversorgungsdioden, Spannungsabfälle bei hoher Stromaufnahme an diesen tangieren somit n i c h t die Versorgungsspannung der anderen Servos oder der beiden Empfänger. Eine wichtige Verbesserung der Spannungsstabilität.

Weiters ist in der Plusleitung j e d e s Servos und Empfängers eine Printsicherung auf 2 Amp. eingebaut, die bei Servos mit 0.8 oder 1.5 Ampere Blockierstrom erst bei einem echten Servokurzschluss mit einem ohnedies schon funktionslosen Servo oder kurzgeschlossenen Empfänger auslösen.
Der Sinn ist, das Kurzschlussstrom-verbratende Servo oder Empfänger wegzuschalten, bevor die Spannungsversorgung total, mit zwangsläufigem Absturzrisiko, zusammenzubrechen beginnt.

Es sind ja mindestens 2 Servos pro Längs- und Querachse vorhanden. Da ja, außer bei Funflyern, mit relativ kleinen Ausschlägen und auch häufig gerade geflogen wird, ist die Chance, dass das abgetrennt funktionslose Servo ungefähr in Mittellage steht, relativ gut. Eine Landung mit einseitiger Ruderwirkung (ca. 30%, da das stehende Ruder wie eine zusätzliche Dämpfungsflosse wirkt) sollte gelingen, besonders wenn man keine Paniklandung, wie sonst üblich, versuchen muss.

Nachtrag 2004: Der gleiche Standpunkt wird von der Firma Engel Modellbau & Technik bei deren Servoadapter "Power Management System" vertreten! Nachzulesen im MFI 4/2004 Seite 8, Stellungnahme von Andreas Engel.

Sollte allerdings die Meinung bestehen, dass Servos (Kreisel) und Empfänger ohnedies nie einen Systemkurzschluss verursachen können, spricht nichts dagegen, die Sicherungen einfach wegzulassen. Es wird hier nur die Möglichkeit und Technik für Kurzschlussentschärfungen für das Gesamtsystem gezeigt. Ich persönlich habe in den letzten ca. 35 Jahren noch nie einen fatalen Servo- oder Empfängerkurzschluss erlebt. Statistisch gesehen sagt das aber gar nichts, denn es gibt die gewissen Abstürze ohne jegliche Steuerreaktionen, bei denen das Geschehen den Eindruck einer nicht vorhandenen Spannungsversorgung erweckt. Die bei diesen Abstürzen meistens gegeben Schäden verhindern leider oftmals die eindeutige Zuordnung der auslösenden Unfallursache, z.B.. eben leergesogene(n) Akkuzelle(n) durch eine plötzlich zu hohe kurzschlussbedingte Stromentnahme.

Nachtrag 2003: die Grundidee der Impulsgewinnung aus 2 PPM-Empfängern könnte einfachst mit den modernen "Servostrom-Adaptern" diverser Hersteller realisiert werden und auch mit den neuen "4 Servos einstellbar auf einem Kanal"-Boxen.
Man bräuchte - siehe Schaltplan 1 - nur die jeweiligen Impulsleitungen von 2 Empfängern mit den erwähnten Schottkydioden entkoppelt an einem käuflichen Adapter anschließen. Je nach Eingangsauslegung dieses käuflichen Adapters wäre der Pull-Down-Widerstand sinnvoll oder sogar unbedingt notwendig.

Vorschau 2005: Vorschau auf eine echte redundante 2-Frequenz- Modellsteuerung mittels  2005 voraussichtlich auf den Markt kommenenden zugelassenen(!) 2-Frequenz-Sendermodulen. ACT siehe hier

Durch diese Übertragung mittels EINES Senders auf 2 hochfrequenzmäßig vollständig trennbare Empfänger ist das letzte Hindernis zur vollen Redundanz - wenn man will, "Reserveübertragung" der Steuerbefehle ohne Zeitverlust -  endlich beseitigbar.

Die unbedingte Notwendigkeit zur vollen Redundanz ist auch hier wieder die schaltungstechn. Verknüpfung der Servoimpulse des einen Empfängers mit denen des anderen Empfängers. Und zwar derart, dass der Ausfall eines Empfängers keinerlei Einfluss mehr auf das Gesamtsystem hat. Wie bei meiner hier demonstrierten Lösung ja gegeben.

Mit den DDS-10-Empfängern (ACT) ist hier schon ein Weiterentwicklungs-Ansatz gegeben, der auch für SPCM nutzbar ist und somit dessen gegen Fremdeinfluss besseren Blockierungsroutinen sinnvoll verwenden kann.

Mein hier vorgestelltes Servoausgangs-System mit ausschließlich passiven Teilen ist für diesen Zweck adaptierbar. Die Adaptation betrifft ausschließlich die techn. Erweiterung der gezielten Zuordnung des besser empfangenden Empfängers an die  Servoeingänge, UNABHÄNGIG von der Phasenlage der Servoimpulse. Zur Erinnerung: das hier dargestellt Ur-System ist auf die genaue oder nur minimal verschobene Phasenlage der Servoimpulse ausgerichtet und somit nur für einfache PPM-Empfänger ohne Impuls-Schönrechnung geeignet.

Bis anfang 2005 hatte ich keinerlei Bedürfnis, die einfach erweiterbare flugerprobte Schaltung zu adaptieren.
In den letzten Jahren hat sich aber sehr wohl gezeigt, dass die schriftlich vorhandene Ansicht eines vielgesuchten Fachmannes -  der dadurch die Veröffentlichung dieses meines Systems in einer Modellzeitschrift vor Jahren verhindert hat -, nämlich dass Empfänger ohnedies nie kaputt werden oder ursächlich  kaum Abstürze verursachen, schlicht falsch ist und von der Modellfliegerschaft nach diversen Erfahrungen nicht mehr akzeptiert wird.

Kleine fortschrittliche Erzeuger wie ACT haben das erkannt und sind hier erfolgversprechend unterwegs. Wie auch schon ähnlich bei den neuen Diversity-Empfängern (hier).

Das
2-Frequenz-Sendesystem in einem Sender, schon vorerprobt mit den Möglichkeiten des DDS-10-Empfängers und der ACT-Sender-Diversity, ist der weitere, eigentlich zwangsläufige Schritt in die einfache Handhabung in der Praxis und erlaubt mein System einfachst für den Empfangsausfall auf einer Frequenz, egal aus welchen Gründen zu adaptieren.
Für Fachleute: Es wäre nur mehr eine einfache Adaptierung (passive Diodengatematrix, bei kurzschlussfesten Impulsausgängen einfachst bereits mit nur einer zusätzliche Schottkydiode pro Servo realisierbar) der gegenseitigen Verriegelung der Gruppen-Eingänge meiner Impuls-Auswahlschaltung notwendig. Piloten-funkgesteuert, failsafegesteuert oder - optimal - empfangsqualitätsgesteuert wie beim DDS-Empfänger ohnedies schon. Und nicht zu vergessen auch Empfänger-ausfallsgesteuert, wie das System ja bisher auch schon garantierte.

Kaum überraschend: Mein Ehrgeiz geht aber zu einer betriebspannungslosen, optimal ausfallsicheren Einfachlösung ohne, oder mit möglichst wenigen empfindlichen aktiven Schaltungsteile wie Transistoren und ICs.
Meine hier vorgestellte erprobte Schaltung mit Boolschem AND (in Phase) ist sofort durch die erwähnte kleine Erweiterung und Verwendung der DDS-10 Empfänger in ein BOOLsches OR (umschaltend, auch außer Phase) erweiterpaar. Vorausgesetzt, der Impulsausgang ist kurzschlussfest.


"Was nicht drinnen ist, kann auch nicht ausfallen" Trivial, aber wahr!.


Und wenn es doch mit aktiven, versorgungsstrombenötigenden Bauteilen geschehen soll, bietet sich eine Impuls-Zuordnungsschaltung auf Basis von Addier-ICs oder Optokopplern (leider höherer Strombedarf) an, die ihre Versorgungsspannung vom jeweils aktiven Empfänger oder Vorzugsempfänger bekommen oder zugeordnet bekommen.

Für ein Antennen- und/oder Frequenzdiversitysystem folgendes Beispiel:
Die Details dazu hier im 2/2005 Signatur-Bericht!
Hauptempfänger A auf Frequenz AA fällt aus ODER hat schlechten Diversity-Empfang, somit wird sofort und zeitverlustlos auf Empfänger B auf Frequenz BB umgeschaltete. Wenn beide Empfänger nicht mehr korrekt empfangsfähig sind ist es wie immer im Modellflug, wenn ein einfach vorhandener Empfänger ausfällt oder gestört wird. Bei 2 Empfängern und 2 Frequenzen ist das gleichzeitige Ausfallrisiko aber viel kleiner - wie schon am Anfang dieses Berichts für 2 Empfänger dargelegt, bei zusätzlich 2 Frequenzen steigt nochmals die praktisch erreichbare Sicherheit um ca. den Faktor 2.


Ende Nachtrag 2005.                                                                    Retour zu DDS-10 Bericht?


Das war der Stufenplan zu mehr Sicherheit, wobei schon jede Stufe einen erklecklichen, Modell-erhaltenden Beitrag leisten kann.


Immer gute Starts, angenehme Flüge und bruchfreie Landungen wünscht

Rudolf Fiala

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