Ich spiele immer wieder mal mit dem Gedanken einen Höhenmesser auch einmal selber zu bauen.
Mal abgesehen davon, dass es etliche sehr gute Geräte gibt, ist es doch reizvoll so etwas auch mal "selber zu machen"...

Ich bin mir sicher, dass man ohne weiteres nicht die Qualität der im Handel erhältlichen Geräte erreicht, darum geht es nicht. Mit einem kleinen Eigenbau-Radio kann ich auch nicht ohne weiteres HIFI-Qualität erwarten.

Jetzt habe ich mal etwas gegooglet und fand folgende Site:

http://www.rocznik.de/Marko/electronic/project/altimeter/Hoehenmesser.htm

Wie findet ihr diese Idee ?

Es muss ja kein PIC sein, kann ja auch irgendwas als Controller kommen...
Als Sensor habe ich mir mal den hier besorgt:

MPX4115A

Was mir nicht so ganz klar ist,
wenn ich einen Sensor habe der temperaturstabilisiert ist, warum spielt dann die Temperatur beim Höhenmesser eine Rolle ?

Gruß
Tom

Geändert von Tom am 03. Februar 2008 um 12:11

Hi,

temperaturstabilisiert bedeutet, das er die gleiche Größe bei unterschiedlichen Temperaturen des Sensors. Das bedeutet z.B. bei einer Küchenwaage, das ein 1kg bei unterschiedlichen Temperaturen in der Küche immer als 1kg angezeigt wird. Wäre der Sensor nicht stabilisiert, so würde die Anzeige was anderes anzeigen.
Darüber hinaus hast du bei der Bestimmung der Höhe mit dem Luftdruck die Temperaturabhänigkeit. Die hängt größten Teils von der Dichte der Luft ab. Den Druck den du hier unten mißt, stammt von der Luftsäule darüber. Das Gewicht der Säule hängt von der Höhe und der Dichte ab. Luft hat aber bei unterschiedlichen Temperaturen eine unterschiedliche Dichte.

Gruß

Neil

Zitat:

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Das Gewicht der Säule hängt von der Höhe und der Dichte ab.
Luft hat aber bei unterschiedlichen Temperaturen eine unterschiedliche Dichte.

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o.k.

wenn ich Dich richtig verstanden habe, dann müsste ich vor dem Start die Temperatur messen und irgendwie mit verrechnen ?
Wenn ich mich jetzt auf Höhe begebe, dann habe ich dort eine niedrigere Temperatur, dies wird durch die Kompensation des Sensors ausgelichen ?
Folglich liefert dann ein Flug im Sommer auf 300 m andere Werte als ein Flug im Winter auf 300 m ?

Ähm... wie kriegt man das denn in den Griff ??

Irgendwie stehe ich auf der Zündschnur ...
(Blöde Idee einen Höhenmesser selber zu bauen... )

Gruß
Tom

> wenn ich Dich richtig verstanden habe, dann müsste ich vor dem Start die Temperatur messen und irgendwie mit verrechnen ?

Genau.

> Wenn ich mich jetzt auf Höhe begebe, dann habe ich dort eine niedrigere Temperatur, dies wird durch die Kompensation des Sensors ausgelichen ?

Ja und nein. Wenn dort derselbe Druck herrschen würde, dann würdest Du auch bei niedrigerer Temperatur denselben Druck messen. Da das allerdings in der realen Atmosphäre nicht der Fall ist, misst Du nicht den gleichen Wert.

> Folglich liefert dann ein Flug im Sommer auf 300 m andere Werte als ein Flug im Winter auf 300 m ?

Höchstwahrscheinlich.

Das kriegt man dadurch in den Griff, dass man ein gutes Atmosphärenmodell hat (ein wirklich gutes bekommt man jedoch erst durch den Aufstieg eines Wetterballons kurz vor dem Start, am besten mit Höhenmessung durch Radar oder GPS oder so...). Aus diesem kann man in Abhängigkeit von Druck, Temperatur und Startplatzhöhe ablesen wie sich der Druck mit der Höhe entwickelt und durch Druckmessung so die Höhe bestimmen.

Bei einem barometrischen Höhenmesser, der vor allem den Fallschirmauswurf am Gipfelpunkt steuern soll, ist das alles kein Problem. Wenn Du jedoch die Höhe recht genau kennen willst, bekommst Du diese Schwierigkeiten.

Oliver

Du kannst mit der Formel:



die Höhe ausrechnen. Dabei ist:

-H die Höhe gegenüber einer Referenz, z.B. normal Null
-H0 die Bezugshöhe gegenüber der gleichen Referenz
-R die Gaskonstante von Luft
-T0 die Temperatur auf Referenzhöhe
-g die Gravitationskonstante
-p der aktuell gemessene Druck in der Höhe H
-p0 der Druck auf Referenzhöhe
-n ist der Polytropenexponent er ist gleich
-1.235 von 0-11km über Meeresspiegel
-1 von 11-20km
-0,972 von 20-32km
usw. (ich glaube das reicht erstmal)

Gruß

Ähhmm...bin ich zu blöd oder ergibt bei n=1 die Formel einen Fehler: Division durch 0?
Im Nenner steht n-1, das gibt bei n=1 eine Null.

Davon einmal abgesehen, bei Intersema gibts eine schöne Anleitung, wie man die Höhe aus dem Druck bestimmt, und zwar mit Hilfe einer Linearisierung und einer dann einfachen Formel nebst Lookup Tabelle.
Das funktioniert ziemlich genau, die Abweichung ist gering.
http://www.intersema.ch/site/technical/files/an501.pdf

Ich habe gerade einen Altimeter fertig entwickelt, die ersten Exemplare sind fertig und heute wurde der letzte Testflug absolviert. Ich setze einen Atmega644 mit 16 MHz ein, der Sensor ist von Intersema.
Die Werte auslesen ist aber nicht das schwere, schwierig ist eher die sichere Erkennung des Gipfels, nebst ausfiltern von Störwerten, Wind und anderen Einflüssen. Da hatte ich so meine Schwierigkeiten, die ersten Flüge waren daher nicht so toll, da brauchts ein wenig Optimierung bis das alles so geht wie gewünscht.
Dann ist da noch das Speichern der Werte, Auslesen per Schnittstelle und die Bediensoftware. Stelle Dich also auf Arbeit ein :-)

Ein Bildchen liegt bei, zu verkaufen gibts aber noch nichts, wir testen erst noch ein bisschen weiter.

Louis

Geändert von Lschreyer am 03. Februar 2008 um 20:23

Nein, die Formel ist richtig. Aber bei n=1 steht da 0/0. Das muss man dann gesondert betrachten, weiss bloß grad noch nicht wie, da muss ich nochmal überlegen. Mit der Formel und einer A/D-Genauigkeit von 20-bit erreichen die Jungs bei uns im Institut eine Genauigkeit von 80cm.

Gruß

So, habs nochmal ausgerechnet. Ab einer Höhe vonn 11km rechnet man:



Gruß

Danke vielmals! Du hast mir soeben zur genaueren Höhenbestimmung verholfen :-) Ich hatte bisher noch keine Formel gefunden die die Temperatur berücksichtigt.
Reicht es aus, die Temperatur am Boden zu messen und diese dann zu nehmen? Ich muss das ja nicht so exakt wissen, aber wenns geht wäre es natürlich vorteilhaft für die Bestimmung.

Ich nehme an, dass der Salt mit der selben Formel rechnet, weiß jemand da mehr?

Es sind ja ordenliche Unterschiede wenn man statt 20° im Sommer die heutigen 3° nimmt..Hätte ich nicht gedacht, dass das so viel ausmacht.

Schöne Grüße an die Erig!

Die Grafik zeigt blau die kompensierte Höhe, grün die unkompensierte, bei 20°C gerechnet.


Louis

Geändert von Lschreyer am 03. Februar 2008 um 22:04

Ja, es reicht die Temperatur am Boden T0 zu nehmen bzw. die Temperatur in 11km Höhe T11 zu nehmen (diese kamm man auch errechnen wenn man die Temperatur am Boden kennt).