Telemetrie: Datenübertragung per Funk

Warum Telemetrie?

Kosten: ab einer gewissen Entfernung ist die Datenübertragung per Funk preisgünstiger als per Kabel. Flexibilität: über Funk angebundene Messtationen sind mobiler. keine Alternative: wenn Kabel einfach nicht möglich sind.

Das Prinzip.

• Einfach: Erhält der Telemetrie-Sender eine Steuerspannung von 5 V, liegt im selben Augenblick am Telemetrie-Empfänger eine Ausgangsspannung von 5 V an. Hat der Sender keine Steuerspannung, gibt auch der Empfänger keine Ausgangsspannung ab. Man kann nicht unterscheiden, ob die 5 V per Kabel oder Funk übertragen wurden.
  
  
• Digital: Moderne Telemetrie arbeitet digital: es wird nur 0 V oder 5 V übertragen, keine Zwischenschritte. Alle digitalen Schnittstellen, z.B. RS232, können ohne Adapter und Umwege direkt an den Sender und den Empfänger angeschlossen werden. Sollen variable Spannungswerte übertragen werden (z.B. ein Sensorsignal) muss der Spannungswert mit einem Analog/Digital-Wandler vor der Übertragung digitalisiert werden.
  
  
• Schnell: Da die Messwertauswertung sowieso mit einem digitalen System erfolgt (LCD-Anzeige, PC, Laptop, Internet) können die digitalen Signale der Telemetrie schnell weiterverarbeitet und angezeigt werden.

Die Eckdaten.

• Frequenz: 433.92 MHz oder 868.35 MHz in den europaweit genehmigungsfreien UHF ISM Bändern. Je nach Verwendungszweck als Schmalband- oder Breitbandsystem.
  
  
• Reichweite: 1000 m bei freier Sicht am Boden, 2000 m bei freier Sicht von Hochhausdach zu Hochhausdach, 50 m innerhalb Stahlbetonkeller. 433.92 MHz reicht etwas weiter als 868.35 MHz. 868.35 MHz-Systeme haben kürzere Antennen und weniger Störungen.
  
  
• Größe: Sender, Prozessorsystem und Batterien passen in eine Filmdose. Die Sender und Empfänger sind gerade mal 10 x 20 mm groß: konsequente Schaltungsentwicklung mit SMD-Bauteilen.
  
  
• Datenblätter: Ausführliche Beschreibungen der einzelnen Module gibt es weiter unten auf dieser Seite. Die Datenblätter liegen dort als PDF-Dateien zum download bereit und enthalten neben den technischen Daten auch Erfahrungswerte zu erzielbaren Reichweiten sowie Tipps & Tricks zur schnellen Integration in eigene Projekte.

Ein Beispiel.

Um den Leistungsbedarf eines kleinen Modellhubschraubers zu ermiteln wurde ein 2-Kanal Telemetriesystem gebaut, das ständig Akkuspannung und Entladestrom über mehrere 100 m als Excel-Datei zum Notebook sendet. Der Stromsensor ist so ausgelegt, daß er jederzeit in 2 mm Goldsteckersysteme eingeschleift werden kann, der Spannungsabfall am Messwiderstand (im schwarzen Zwischenstecker integriert) entspricht 40 mV pro Ampere. Der Strommessbereich beträgt 0-10 A mit einer Auflösung von 0,1 A, der Spannungsmessbereich 0-20 V mit einer Auflösung von 20 mV. Das Gesamtsystem Sensor, Kabel, Sender und Antenne wiegt gerade 10 g. Die Spannungsversorgung erfolgt aus dem Flugakku, der aufgenommene Strom vom Telemetriesystem beträgt max. 10 mA wenn ein Datenpaket gesendet wird.



Abb 1: Telemetriesystem für 2 Messwerte für Kleinstmodellhubschrauber (m= 10 g, 433 MHz PCM).
Abb 1: Im schwarzen Zwischenstecker befindet sich der 0,04Ohm-Shuntwiderstand.



Abb 2: Schaltplan mit 3,3 V-Regler, PIC-Prozessor und TK9724/TMA9732-Sendemodul.

Die Module.

Für Ihre Eigenentwicklungen gibt es unsere Funkmodule auch einzeln. Damit Ihr Projekt schnell und effizient ins Rollen kommt, stehen wir Ihnen bei der Integration mit Rat und Tat zur Seite - kostenlos.

Hinweis zum Gesetz über die elektromagnetische Verträglichkeit von Geräten (EMVG):
Die Funkmodule sind ausschließlich als Zulieferteile zur Weiterverarbeitung durch fachkundige Betriebe oder Personen bestimmt. Der Hersteller des Endprodukts ist für die Erfüllung der Schutzanforderungen und der Durchführung des Konformitätsnachweises verantwortlich. Gerne unterstützen wir Sie bei der Durchführung der Abnahmeprüfungen.

Die Datenblätter sind PDF-Dateien und können mit dem kostenlosen Adobe Acrobat Reader gelesen und ausgedruckt werden.


868 MHz Module:

Datenblatt 868 MHz Telemetrie Sender TMA9924 (53k).
Sendemodul speziell für das wenig belegte 35 cm ISM Band. Antennenlänge nur 7 cm.

Datenblatt 868 MHz Telemetrie Empfänger RMA9924 (54k).
Empfänger speziell für das wenig belegte 35 cm ISM Band. Sensationell geringer Stromverbrauch von nur 0.4 mA bei 5 V!

Datenblatt 869 MHz Telemetrie Sender TMF99288 (20k).
Spezielles FM-Höchstgeschwindigkeits-Sendemodul nach neustem Stand der Technik für Datenraten bis zu 38400 Baud. Mit integriertem Spannungsregler: Betriebsspannung von 3 V- 12 V.

Datenblatt 869 MHz Telemetrie Empfänger RMF99288 (20k).
FM-Höchstgeschwindigkeits-Empfangsmodul für Datenraten bis zu 38400 Baud. Mit Analogausgang für die Feldstärke, Betriebsspannung 3 V- 12 V.


433 MHz Module:

Datenblatt UHF Telemetrie Sender TMA9824 (53k).
Der Power-Sender: bis zu 100 mW Leistung sind bei 12 V möglich. Bei Betrieb an 5 V zugelasse 10 mW.

Datenblatt UHF Telemetrie Empfänger RMA9824 (52k).
Miniatur-Größe, Miniatur-Stromverbrauch, 5 V, hohe Empfindlichkeit.

Datenblatt UHF Telemetrie Sender TMF9896 (20k).
Schnellstes Sendemodul im 433 MHz-Bereich für Datenraten bis zu 14400 Baud.

Datenblatt UHF Telemetrie Empfänger RMF9896 (21k).
14400 Baud FM-Hochgeschwindigkeits-Empfangsmodul mit speziellem Ausgang zur Träger-Erkennung.


433 MHz Module für Spezialanwendungen:

Datenblatt UHF Telemetrie Sender TK9724 (53k).
Äußerst kleines und leichtes Sendemodul aus der Flugtechnik. So einfach anzuschließen wie eine Leuchtdiode - und kaum größer! Wahlweise AM oder FM modulierbar, für hohe Temperaturen geeignet.

Neu: mehr Reichweite bei 3,0-4,8V! Datenblatt UHF Telemetrie Sender TMA9732 (120k).
Der TMA9732 ist die überarbeitete Version des TK9724. Deutlich verbessert wurde die Ausgangsleistung und Reichweite bei niedrigen Betriebsspannungen und wir konnten die Größe noch um ein paar mm zurücknehmen.

Datenblatt UHF Telemetrie Empfänger RK9724 (57k).
Hochtemperatur-Empfangsmodul auf Keramikbasis mit nur 2 mA Betriebsstrom bei 5 V.


150-500 MHz Module für Spezialanwendungen:

Sehr kleine, extrem flache und leichte Sendemodule für verschiedene Anwendungen, z.B. Behörden oder Falknerei. Made in Germany. Mehrere km Reichweite. Quarzgesteuert, hocheffizient und mit Leistungen bis 20 mW aus 3 V eine Besonderheit in dem Marktsegment. Bei entsprechenden Stückzahlen werden für Spezialfrequenzen entsprechende Miniaturquarze geschliffen. Fragen Sie an.

Die Applikationshinweise.

Tipps und Tricks zur drahtlosen Datenübertragung, detailliert technisch beschrieben und erklärt.
Generell gilt: je niedriger die Baudrate, desto höher die Reichweite.

Applikationshinweis M1 (11k).
So werden Daten richtig übertragen und höchste Reichweiten bei geringsten Übertragungsfehlern erzielt.

Aktive Antenne für ELV FHZ-1300.
Mechanische Ausführung und Beschaltung einer Antenne, in der das TMA9924 Sendemodul direkt integriert ist. Von Torro und Babba. Bitte beachten: Diese Anleitung wurde unter Verwendung der ersten Modulgeneration erstellt. Die aktuellen Module sind mit neuen Niederspannungs-Sendetransistoren ausgestattet, die bereits eine leicht höhere Sendeleistung mit 8V als die alten Module mit 12V erreichen. Auch wird die Aussteuerung schon mit DIN= 3-5V zu 100% erreicht, d.h. der beschriebene Voltage Level Shifter CD4504 kann entfallen.

Eagle Library
Dieses File enthält die ISM-Sender, Empfänger und Transceiver der Firma Zettl Flugtechnik. Uploaded by Sebastian Valouch.

Telemetrie-Rechner.
Hier können mit den Daten der Module Reichweiten und mögliche Baudraten berechnet werden.

Import-Anleitung.
So liest man eine Telemetrie Log-Datei in Excel ein. Behandelt das CSV (character separated values) Format.



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