Autopilota Raymarine con Gyroplus

[francesco72]

Eccoli qui, C.V.D.:

Good afternoon is the first problem we encountered in this type (:42
if possible that if the course computer has a poor diet
may affect the gyro voltage drop

can try to feed directly from the battery with 2 amp fuse
12 volt battery red wire
black negative cable drums
yellow wire to yellow gyro course computer input
caution polarity change could destroy equipment

on the response to the pilot smart 150'y 300 response is obtained only 3

hope your answer

regards

> A contact message has been sent from your shop:
>
> Name: Francesco
> Email: [omissis]
> Phone: [omissis]
> Message: Dear Seymo,
>
> I've bought and installed a Ray Gyro a couple of months ago on a Raymarine 150 Course computer. I did all necessary installation procedures and auto learn prescribed by Raymarine. Everything seems to work fine: if I use it in wind vane mode the autopilot is able to pilot the boat even in strong winds. I have many problem with the Heading: it seems like it is not able to read the fluxgate information anymore. If i go straight and push the AUTO button, instead of continuing going straight, the boat start to go left or right!
>
> I disconnected the Gyro and now it all works ... even if it's slow and the maximum response is 3.
>
> I read some feedback on http://www.portanna.org/tip/153-gyro-raymarine and I find very interesting the reply. Here it is:
>
> 'I have installed an ADXRS614 but have a problem. Whenever it is connected to the S1 computer the Raymarine Fluxgate Compass loses its heading and starts to go round in circles. It sometimes shows a heading about 30 degrees less, but most of the time it goes 360, 359, 358.. all the time. Has anyone experienced this problem?
> ==== Fulup ===>
> That almost a classical problem. Before concluding that your component is not compatible, you should check:
> 1) gyro is powered up 30s before the pilot. Some people who took the power directly on pilot computer had trouble at start up. The best option is to power the gyro independently from the pilot to make sure the gyro is stable when the pilot boot.
> 2) analogue information and inverted and gyro send wrong information to the pilote, reverse the gyro. Most of them need to have their head down.'
>
> Do you think that I can try to switch the gyro on indipendently (and before) the course computer? If I have a dedicated and fused +12V from the battery how can I connect your gyro to the 'Rate Gyro' connector on the course computer?
>
> Regards
> Francesco
>

[st00042]

Ultimi sviluppi e risposta da Seymo. Qui ci vuole Iansolo

Il 12/09/2013 16:13, Seymo ha scritto:
Good afternoon

After our consultation with the manufacturer and distributors only
distribuidorde canada has had a similar case and provided us a manual for solving

the topic was resistances, we know that change resistance will understand better when you see the manual

do not know if I upgrade the software
and I say that is a rare case

should first change the resistance in some electronic repairman and provar the gyro

regards

from page 13
http://www.videoacustic.com/sat/NO%20DAT...3183_1.pdf

software

http://www.videoacustic.com/sat/NO%20DAT...S1%20soft/

[kermit]

Forse il problema si risolve alimentando separatamente il gyro infatti nel manuale si fa riferimento ad una resistenza che potrebbe modificare il valore di voltaggio dato al gyro. Appena ne ho la possibilità provo ad alimentare il gyro in maniera indipendente

[IanSolo]

Non ho esperienza diretta dell'oggetto, so pero' che le tensioni d'uscita sono, sia pur di poco, differenti fra i componenti di vari produttori, infatti le modifiche dei valori dei resistori indicate nel manuale di servizio hanno lo scopo di adattare voltaggi ed escursioni alle necessita' del computer di rotta (agiscono sulla partizione in uscita e sul guadagno dell'amplificatore RATE GYRO). Sicuramente anche la tensione di alimentazione ha la sua influenza potendo (in molti componenti avviene) alterare i valori di uscita.
Posso ipotizzare che il problema derivi da un segnale di correzione continuamente presente a causa del non corretto valore delle tensioni: ad una certa tensione media il computer non reagisce, al salire o al calare della tensione il computer interviene con opportune correzioni al timone ma se la tensione di riposo fornita dal GYRO non corrisponde al valore medio atteso il computer reagisce comunque essendo per lui prioritaria l'informazione che ne proviene e trascura di aggiornare con la normale frequenza i dati ricavati dalla bussola di rotta.
Quali valori resistivi inserire non lo so, si potrebbe agire per tentativi montando (delicata faccenda) dei piccoli connettorini in luogo delle resistenze su cui provare ad inserirne di valore un po' superiore o un po' inferiore rilevando se si migliora o si peggiora fino a trovare il compromesso accettabile, e' un lavoraccio da certosini !
Alternativa e' trovare le esatte caratteristiche dei componenti originali montati da Raymarine e calcolare di quanto va corretto l'oggetto da montare per avere le stesse prestazioni (con qualche componente esterno), e' forse piu' facile e sicuro del sistema delle prove a tentoni. Ora non ho tempo per una ricerca del genere, se qualcuno ci vuol provare....

[IanSolo]

Ho ritagliato qualche minuto e risulta questo:

- Raymarine montava il dispositivo Murata NV-05DB 52 che richiedeva alimentazione 5V+/-0,5V e forniva in uscita 2,5V a riposo mentre ora monta il dispositivo Kionix KG-F01 che richiede alimentazione fra 2,6 e 3,3V e fornisce in uscita una tensione un po' piu' bassa (non ho trovato quanto), questo spiega i diversi valori di resistenza previsti nel manuale per i due casi.

- La tensione a riposo deve essere 2,5V+/-0,1V, in caso diverso il pilota ritiene sia in corso un'accostata da correggere immediatamente, questo spiega perche' viene descritta una variazione di rotta sempre nello stesso senso all'inserimento del pilota e valorizza l'ipotesi che avevo formulato (sempre ipotesi rimane per ora).

- conferma si ha da quanto descrivono questi amici francesi : http://www.hisse-et-oh.com/forums/forums...rine-s2-s3

Ne desumo che la tensione in uscita dal GYRO non sia nella tolleranza prescritta, provate a misurarla con un buon tester per vedere se e' vero.
Nel caso di differenze la correzione e' fattibile con una semplice rete resistiva di partizione o polarizzazione.

[francesco72]

Grazie Iansolo per le informazioni, appena sono a bordo leggo i valori in uscita e riferisco. Quindi, sintetizzando citandoti, IL problema è 'se la tensione di riposo fornita dal GYRO non corrisponde al valore medio atteso il computer reagisce comunque essendo per lui prioritaria l'informazione che ne proviene e trascura di aggiornare con la normale frequenza i dati ricavati dalla bussola di rotta'

[francesco72]

P.S. La directory del service manual che hanno postato gli spagnoli è 'browseable'!

http://www.videoacustic.com/sat/NO%20DAT...20Systems/

mi sono scaricato il service manual del mio 150!!

[IanSolo]

O.K. ricordo che le mie sono ipotesi ricavate dai manuali e dai datasheets non avendo avuto esperienza diretta su un'installazione di quel tipo, comunque posso anche osservare che l'autopilota non utilizza in modo 'convenzionale' l'informazione del GYRO nel senso che non tiene alcun conto dell'entita' della variazione ma si accontenta di sapere che sono stati superati certi limiti di variazione angolare al che fa intervenire la routine di correzione.

Dai link precedenti si possono scaricare varie versioni di SW, io non farei alcuna azione di aggiornamento (se non si sa cosa puo' cambiare e' meglio toccare).

[francesco72]

Citazione:IanSolo ha scritto:
[...] mentre ora monta il dispositivo Kionix KG-F01 che richiede alimentazione fra 2,6 e 3,3V e fornisce in uscita una tensione un po' piu' bassa (non ho trovato quanto), questo spiega i diversi valori di resistenza previsti nel manuale per i due casi.

Ho trovato questo datasheet http://www.bjkste.com/UploadFiles/201042517726683.pdf in cui si capisce che sia la tensione di alimentazione che quella fornito dallo strumento in assenza di accelerazioni sono uguali al Murata. Se il datasheet è corretto allora non capisco perchè il service manual degli S1,2 e 3 chiedeva di cambiare il valore della resistenza ... ?!?

[IanSolo]

Si, bisognerebbe mettersi con pazienza a fare una buona analisi di tutti i parametri, in particolare avendo attenzione all'entita' della risposta e all'impedenza dei diversi dispositivi.
Appena avro' tempo da dedicare penso che lo faro' visto che la faccenda mi incuriosisce non poco.

[colibrì]

Francesco72 ha scritto: [quote] IanSolo ha scritto:
[...] mentre ora monta il dispositivo Kionix KG-F01 che richiede alimentazione fra 2,6 e 3,3V e fornisce in uscita una tensione un po' piu' bassa (non ho trovato quanto), questo spiega i diversi valori di resistenza previsti nel manuale per i due casi.


Ho trovato questo datasheet http://www.bjkste.com/UploadFiles/201042517726683.pdf in cui si capisce che sia la tensione di alimentazione che quella fornito dallo strumento in assenza di accelerazioni sono uguali al Murata. Se il datasheet è corretto allora non capisco perchè il service manual degli S1,2 e 3 chiedeva di cambiare il valore della resistenza ... ?!? [/quote

L'unica differenza tra i due giroscopi è la sensibilità all'angolo di rotazione: il murata per ogni grado/secondo di rotazione fornisce 22,2 mV(°/sec) mentre il Kyonix per la stessa rotazione fornisce un valore di 26,7 mV.
Guardando lo schema elettrico relativo al Gyro si vedono due amplificatori operazionali: il primo sembra un adattatore di impedenza mentre il secondo è un comparatore/amplificatore e le due resistenze (R147 e R145) si trovano proprio ai suoi due ingressi.
Ora se per una piccola variazione della caratteristica di sensibilità tra i due giroscopi la quale è inversamente proporzionale al range angolare di velocità (80° per il Murata e 75° per il Kyonix) Raymarine indica una modifica delle due resistenze, mi viene da pensare che siccome il giroscopio degli Spagnoli ha una range angolare di 300° (correggimi se sbaglio) e dunque una sensibilità di appena 6-7 mV(°/sec) , allora la variazione di quelle due resistenze dovrebbe essere molto grande ovvero molto bassa in ohm.
Non sono in grado di determinare il valore di queste resistenze, forse sarebbe necessario disporre di un software di simulazione che comunque oggi non sarei in grado di utilizzare...
Spero che qualcuno possa aiutarmi/aiutarci a determinare i nuovi valori di resistenza, ammesso e non concesso che questa sia la causa all'origine del problema....



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[IanSolo]

Anche le impedenze d'uscita sono diverse, cosa che potrebbe comportare ulteriori differenze di livello dei segnali a pari variazione angolare.

[colibrì]

ho notato che il gyro Murata ha una banda passante compresa tra DC e 7 Hz. mentre il kyonix è impostato in fabbrica a 75 Hz. però viene specificato che si può abbassare cambiando un condensatore, è molto probabile che nella applicazione per Raymarine sia stato impostato a valori simili al Murata.
Sul mio Gyro come si vede nello schema indicano come cambiare il condensatore per impostare una determinata banda passante, è molto probabile che anche il Seymo abbia la stessa possibilità e sarebbe interessante se gli Spagnoli dichiarassero il valore di banda passante da loro impostato.


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[IanSolo]

Non ho esaminato in fine dettaglio tutti i problemi che sono stati evidenziati ma in generale, leggendo gli interventi precedenti e visionando le specifiche dei due dispositivi utilizzati da Raymarine:

http://www.bjkste.com/UploadFiles/201042517726683.pdf
http://doc.chipfind.ru/pdf/murata/env05dbs2.pdf
http://www.farnell.com/datasheets/305677.pdf

credo si possano trarre le seguenti conclusioni

- la tensione a riposo deve essere di 2,5V +/-0,1V (forse accettata fino a +/-0,3)
- l'impedenza d'uscita deve essere tale da non avere variazioni di tensione sotto carico di 22KHohm (il carico fisso verso massa all'interno dell'autopilota)
- la sensibilita' deve essere di almeno 20mV/°/S perche' l'autopilota e' impostato per operare con tale segnale (la specifica del Gyro Murata dava da 20 a 24)
- la differenza fra i due dispositivi usati da Raymarine e' recuperata (loro nota di servizio) cambiando il guadagno dell'amplificatore di circa il 15% mediante sostituzione di R145 (del partitore R148-R145, rete di reazione dell'amplificatore operazionale IC13c) e compensandone l'offset per stabilita' mediante sostituzione di R147, si puo' quindi dedurre che lo stesso debba essere fatto anche con dispositivi che non abbiano la sensibilita' nel campo previsto
- la compensazione della sensibilita' puo' essere anche fatta all'esterno con un operazionale interposto fra il dispositivo Gyro e l'autopilota senza necessita' di dover fare interventi delicati su quest'ultimo. (forse e' cio' che hanno fatto gli spagnoli che, come leggo in un intervento, utilizzano un dispositivo meno sensibile)
- la banda passante ha la sua rilevanza per ridurre il numero di interventi in caso di vibrazioni o troppo frequenti sollecitazioni meccaniche e deve quindi essere mantenuta abbastanza bassa (sotto i 10Hz di sicuro)
- il montaggio e' importante sia eseguito in modo che l'asse di rotazione sia perpendicolare al piano su cui e' rilevata la variazione angolare (ovvio ma e' bene ricordarlo nel caso si montino Gyro a piu' assi utilizzandone uno solo). Va fatta anche la considerazione che se il dispositivo e' montato al contrario (sopra-sotto) puo' sembrare funzionare lo stesso perche' l'autopilota considera che sia avvenuta un'accostata molto forte, tale da aver prodotto un fuori rotta rilevante ma perde molto tempo a cercare di capire cosa fare
- la tensione di alimentazione deve essere stabile ed esente da rumore elettrico (un bel condensatore da qualche centinaio di microFarad proprio sui morsetti gli fa un sacco bene)

Per ora non riesco ad immaginare altro ma mi ha incuriosito tanto che mi riservo in un prossimo futuro di procurarmi un dispositivo e fare qualche sperimentazione.

[lunar1960]

Grazie IanSolo,
aspetterò il tuo prossimo intervento che sicuramente sarà utilissimo.
BV

[colibrì]

Finalmente ho risolto il problema relativo al forte rallentamento della bussola fluxgate con il Gyro installato.
La soluzione ha comportato la realizzazione di un piccolo circuito elettronico quindi non si tratta di una soluzione facilmente realizzabile da persone che non hanno esperienza nella pratica elettronica.
Mi rendo conto che si tratta di un argomento ostico per i non 'addetti ai lavori', ma considerato l'interesse che questo argomento ha suscitato mi pare giusto condividere con tutti la mia esperienza.
I problemi erano due:
il primo in ordine di importanza, riguarda la banda passante che non deve essere superiore a 7-10 Hz,
il secondo problema era il guadagno dell'amplificatore che per un dispositivo gyro meno sensibile (oggi in commercio si trovano esclusivamente a bassa sensibilità) andava incrementato al fine di ottenere comunque in uscita almeno 26 mv/deg/sec.
In sostanza ho dovuto montare un piccolo circuito elettronico simile al circuito di ingresso del S2 Raymarine modificando l'impedenza di ingresso da 22 Kohm a 200Kohm e amplificando di un fattore 2 il segnale.
l'impedenza di ingresso richiesta dalle specifiche del mio gyro (http://www.robot-italy.com/it/gyro-board...gree.html) è di almeno 200K ed è su questa che con un'opportuno valore di capacità si determina la banda passante della schedina gyro (nel mio caso 100nf).
L'amplificatore con guadagno 2 mi ha consentito di ottenere in uscita un segnale di 26,7 mv/deg/sec .
Tengo a precisare che i valori di resistenza , di capacità e di guadagno sono calcolati sulla mia schedina gyro, dunque per chi volesse risolvere il problema sul proprio gyro occorre conoscere le caratteristiche del dispositivo stesso ovvero del chip giroscopio montato e della capacità che ne regola la banda passante.
Allego a puro titolo esemplificativo lo schema da me adottato.



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[IanSolo]

Direi che con questo si sia fatta chiarezza sulle motivazioni delle anomalie osservate, il software si attende dal dispositivo un certo comportamento e bisogna fare in modo che proprio quello sia.
Ottimo risultato Colibrì !

[sventola]

oggi ho provato il nuovo pilota con gyro (raym.spx30+st70) e sono molto soddisfatto: a motore la scia è perfettamente dritta (meno strada) ed a vela anche con poco vento e onda vecchia formata sono riuscito ad andare a 120/130 senza stramba.

[colibrì]

Iansolo ha scritto:

Citazione: Direi che con questo si sia fatta chiarezza sulle motivazioni delle anomalie osservate, il software si attende dal dispositivo un certo comportamento e bisogna fare in modo che proprio quello sia.
Ottimo risultato Colibrì !

Credo che il problema relativo alla lentezza della fluxgate sia dovuto principalmente al troppo rumore in ingresso del pilota, simulando il circuito di ingresso del computer S2 Raymarine ho notato che con un segnale sinusoidale superiore a 8 Hz in uscita (quindi verso il processore si crea una auto-oscillazione a frequenza molto più alta, e siccome il processore deve elaborare questo segnale 'rumoroso' contemporaneamente al segnale proveniente dalla fluxgate è molto probabile che venga rallentato.
A coloro che hanno il problema con la fluxgate e non hanno la possibilità/capacità di realizzare il circuito come sopra allegato, potrebbero tentare molto più semplicemente di inserire un filtro passa basso tra il gyro e il pilota, basterebbe una induttanza in serie (6.8mh) e una capacità verso massa di 47 nf.

[francesco72]

Mi offro volontario per realizzare (gratuitamente) quanti circuiti stampati siano necessari a soddisfare le esigenze dei velisti AdV dotati di pilota e giroscopio. Non posso fornire i componenti elettronici, ma guardando lo schema di Colibrì dovrebbero essere pochi euro. @Colibrì, hai fatto anche lo sbroglio?

Non essendo in grado di capire i motivi del malfunzionamento del Ray Gyro di Seymo, mi sono rassegnato di aver perso quel denaro ed ho acquistato su ebay il componente della Murata (io ho un pilota Raymarine 150):

- Ho acquistato su ebay il componente Murata per 87 Euro + 38 di Fedex e 35 di sdoganamento (160 Euro ... tanto quanto quello di Seymo).
- Ho seguito le istruzioni contenute nel manuale per l'installazione del giroscopio nei piloti tipo 150/400 ( http://www.videoacustic.com/sat/NO%20DAT...nstall.pdf ) e quindi ...
- Ho tolto il coperchio

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- Svitate e tolte le piastrine che tenevano i componenti nella parte destra ben in contatto con il dissipatore

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- Ho svitato i supporti del coperchio

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- Ho svitato le tre viti al centro dello stampato

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- Ho sollevato il circuito stampato

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- Con un flessibile ho tagliato un pezzo di FR4 (vetronite, un materiale isolante, quello che si usa come dielettrico nei circuiti stampati) e sagomato 'alla bene e meglio' con una sagoma approssimativa del componente e i due fori per il montaggio:

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- Ho avvitato il componente con due viti (M3 se non ricordo male) e badato bene di aver montato, come dicono le istruzioni, il componente con l'uscita dei fili verso l'alto.

- Controllato che i colori dei fili corrispondessero (non si sa mai) ho collegato il connettore:

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Ho poi seguito al contrario le istruzioni per il rimontaggio, che prevederebbero anche la sostituzione di alcuni elementi tipo la striscia di conduttore termico di colore violaceo che si vede nelle prime foto, ma penso vada bene anche quella usata.