Messgenauigkeit I-BEC

Zunächst:  Auch hier misst der JIVE mit einem unkalibrierten Shunt, ein Stück Leiterzug auf der Platine. Die Dicke der Kupferschicht der Platine schwankt etwas über die Exemplare, ergo auch der Widerstand dieser Art Shunt. Es lohnt sich aber nicht, auch diesen Shunt via JLog kalibrierbar zu machen, daher wird ein Offset addiert, der sich aus Erfahrungswerten über eine Reihe von JIVEs ergab, er beträgt +0,4A, in JLog2 wie auch in JLog1.
Die Auflösung der Messungen beträgt 0,1A.
In JLog2, in JLog1 ab Version 2.8, wird dieser Offset stückweise im unteren Strombereich aufgeschlagen, – nicht grundsätzlich, wenn Ibec>0, wie in JLog1 bis Version 2.71.
Ein Kalibrieren lohnt sich nicht, weil solche Offsets eher Peanuts sind im Verhältnis zu dem, was uns an Messgrößen interessiert. (Der für Ibec im JIVE verwendete Shunt scheint weniger Exemplarstreuungen unterworfen zu sein als der für Imot.)
In der weiteren Betrachtung muss man streng zwischen “Sample Time” (des A/D-Wandlers – “ADC”) und “Sampling Rate” unterscheiden.
“Sample Time” ist die Wandlungszeit des ADC im betreffenden Prozessor des JIVE.  Je kürzer sie ist, desto genauer ist der JIVE in der Lage, Ströme mit hohen Änderungsgeschwindigkeiten in ihren realen Amplituden zu erfassen. Durch Messungen mit einer programmierbaren genauen Stromsenke, getaktet mit symmetrischem Rechteck @1kHz (500/500us), – danke, Gegie!, – konnte bewiesen werden, dass es zumindest bis in diesen Bereich genau seitens der erfassten Amplituden zugeht. Die Grenzen, durch Testen mit höheren Frequenzen, wurden nicht ausgelotet.
“Sampling Rate” ist die Wiederholrate der Erfassung von Messwerten, die jeweils innerhalb einer “Sample Time” (s.o.) gemessen wurden. Der JIVE sendet fix und im Mittel alle 100ms ein Datenpaket mit Werten, also ist die Sampling Rate 10Hz. Wir wissen nicht, ob der Prozessor im JIVE, der das BEC-Monitoring macht, für dieses mit einer höheren Sampling Rate arbeitet als die, wie sie sich für den Logger aus dem Diagnostikdatenstrom darstellt.
Rein theoretisch ist es nun tatsächlich so, dass wir eventuell Ibec-Peaks verpasst haben könnten, die zwischen zwei Erfassungen, also innerhalb von im Mittel 100ms, auftraten. (Der Logger bekommt einfach nur Datenpakete mit Zeitstempeln, Ibec ist u.A. enthalten.)
Generell stellen sich nun folgende Fragen:
Wie hoch sind die in der Realität maximal auftretenden Stromänderungsgeschwindigkeiten, sodass Amplituden-
genauigkeit noch bei 1kHz Rechteck nicht mehr adäquat wäre? (Nebenbei bemerkt: Kein anderer Logger im Modellbaubereich ist auch nur näherungsweise amplitudengenau, weil er Messwerte integriert!)  -  Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, dass wir bei 10Hz Sampling Rate Stromimpulse verpassen könnten? Viel wichtiger: Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Amplituden evtl. verpasster Impulse höher sind als die, die wir erfassen? Meiner Meinung nach ist das sehr unwahrscheinlich.
Und noch was zum Nachdenken in Diskussionen wie hier:
Was der überwachende Microcontroller im JIVE messtechnisch nicht erfasst (per Sampling Rate evtl. verpasst), führt auch nicht zur BEC-Abschaltung wegen Überstrom. ;)  (Abgesehen davon, dass hier integrativ vorgegangen wird, einzelne Impulse off limit bewirken gar nichts, das Verhalten des BEC, bei 15A-Impulsen @1kHz jeweils erst nach 5..10 Sekunden abzuschalten, beweist es.) Die BEC-Hardware geht nicht ohne explizites Abschalten in die Knie.
Viel interessanter bei Forensik bzgl. u.U. stattgefunden habender Abschaltung des BEC ist das hier.
Und das noch:  Der Prozessor im JIVE misst unmittelbar am Ausgang des BEC, also am Low-ESR-Lade-Elko des Buck-Reglers, was der BEC ist. Dann folgen aber JR-Steckverbinder, und die sind eine Katastrophe, was Übergangswiderstände betrifft, – sodann mehr oder weniger niederohmige Verkabelung und weitere JR-Verbindungen..  Die Kabel sind gecrimpt, auch nicht gerade niederohmig.. Mit 10A Dauerstrom konnte ich so einen Stecker schon auf über 130°C bringen.  -  Auch sieht es so aus, als wäre es wegen der Induktionsspannungen heißer Servos schlau, NICHT mit 6V BEC-Spannung zu fahren, weil man sich damit näher an das Überspannungslimit navigiert, was vermutlich viel eher Ursache eines kurzzeitigen (JIVE Firmware-Version 9!!!) BEC-Blackouts sein wird, als durch Überlastung des BEC. – Da das alles nicht grundsätzlich heilt, sollte eine Pufferspannungsquelle vorgesehen werden, die so ein evtl. Spannungsloch füllt, weil einige Stabis und Empfänger sehr ungesund für das Modell auch auf kürzeste Blackouts reagieren könnten, siehe den Link oben.
Zusammengefasst:  Glücklicherweise werden die ADCs der Prozessoren im JIVE jeweils in einem Mode gefahren, der es uns seitens der Sample Time ermöglicht, ein Logging von auftretenden Stromimpulsen in ihren realen Amplituden durchzuführen, die Existenz von sehr kurzen Peaks noch höherer Amplituden kann aber theoretisch nicht ausgeschlossen werden, wäre nur mit einem schnellen Speicheroszilloskop nachweisbar.  -  Jede Aufzeichnung lebt von Momentaufnahmen (Abtastung) in einer gegebenen Wiederholrate, hier im Mittel 10Hz. Das ist für die Anwendung völlig adäquat. Bestimmten Messungen für Laborzwecke würde das u.U. nicht genügen. Aber, okay, es gibt Kameras und es gibt Hochgeschwindigkeitskameras.. Wer dreht einen Spielfilm mit Hochgeschwindigkeitsaufnahmen, wenn er doch eigentlich nur die Handlung rüber bringen will? Man muss sich doch immer fragen, ob man zwischen zwei Abtastungen etwas verpassen könnte, was die “Handlung” völlig anders darstellte. Das ist hier die Frage nach dem Änderungsaufkommen der Werte, also des Stromes. Den endgültigen Beweis schuldig bleibend, behaupte ich:  Wir verpassen nichts, was die Aussagen der Aufnahmen verändern würde. Wäre es doch so, wäre jeder Logger im Modellbaubereich Makulatur, insbesondere deshalb, weil alle anderen Logger außer JIVE/JLog die Messwerte integrieren.  Wer hier nach höherer Sampling Rate schreit, sollte das dann aber mit Konsequenz tun, dabei kämen Frequenzen zustande, zu denen man nur sagen kann:  Lass’ doch mal die Kirche im Dorf.  Wer dann in Foren mit diesem Aufhänger die Werthaltigkeit des Ibec-Logging mit JIVE/JLog diskutiert, dem lege ich die NASA als Ausstatter seiner Modelle an’s Herz. Aber auch die NASA wird vermutlich nur mit der Anwendung angemessenen Mitteln vorgehen. ;)

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