git.gag.com Git - web/altusmetrum/blob - AltOS/doc/motortest.html

   1 <!DOCTYPE html>
   2 <html lang="en">
   3 <head>
   4 <meta charset="UTF-8">
   5 <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
   6 <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
   7 <meta name="generator" content="Asciidoctor 2.0.17">
   8 <meta name="author" content="Bdale Garbee">
   9 <meta name="copyright" content="Bdale Garbee 2021">
  10 <title>Motor Testing: Static and In-Flight Motor Performance Testing</title>
  11 <link rel="stylesheet" href="./am.css">
  12 </head>
  13 <body class="book">
  14 <div id="header">
  15 <h1>Motor Testing: Static and In-Flight Motor Performance Testing</h1>
  16 <div class="details">
  17 <span id="author" class="author">Bdale Garbee</span><br>
  18 <span id="email" class="email"><a href="mailto:bdale@gag.com">bdale@gag.com</a></span><br>
  19 <span id="revnumber">version v1.9.12,</span>
  20 <span id="revdate">28 Oct 2022</span>
  21 </div>
  22 <div id="toc" class="toc">
  23 <div id="toctitle">Table of Contents</div>
  24 <ul class="sectlevel1">
  25 <li><a href="#_license">License</a></li>
  26 <li><a href="#_introduction_and_overview">1. Introduction and Overview</a></li>
  27 <li><a href="#_configuration">2. Configuration</a>
  28 <ul class="sectlevel2">
  29 <li><a href="#_connecting_to_a_unit">2.1. Connecting to a Unit</a></li>
  30 <li><a href="#_changing_the_configuration">2.2. Changing the Configuration</a></li>
  31 </ul>
  32 </li>
  33 <li><a href="#_installation">3. Installation</a>
  34 <ul class="sectlevel2">
  35 <li><a href="#_power_switch_and_battery">3.1. Power Switch and Battery</a></li>
  36 <li><a href="#_pressure_sensor">3.2. Pressure Sensor</a></li>
  37 </ul>
  38 </li>
  39 <li><a href="#_operation">4. Operation</a></li>
  40 </ul>
  41 </div>
  42 </div>
  43 <div id="content">
  44 <div id="preamble">
  45 <div class="sectionbody">
  46 <div id="logo" class="imageblock">
  47 <div class="content">
  48 <a class="image" href="https://altusmetrum.org"><img src="altusmetrum-oneline.svg" alt="Altus Metrum"></a>
  49 </div>
  50 </div>
  51 </div>
  52 </div>
  53 <div class="sect1">
  54 <h2 id="_license">License</h2>
  55 <div class="sectionbody">
  56 <div class="paragraph">
  57 <p>Copyright © 2022 Bdale Garbee and Keith Packard</p>
  58 </div>
  59 <div class="paragraph">
  60 <p>This document is released under the terms of the <a href="http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/">Creative Commons ShareAlike 3.0 License</a></p>
  61 </div>
  62 </div>
  63 </div>
  64 <div class="sect1">
  65 <h2 id="_introduction_and_overview">1. Introduction and Overview</h2>
  66 <div class="sectionbody">
  67 <div class="paragraph">
  68 <p>Welcome to the Altus Metrum community! Our circuits and software reflect
  69 our passion for both hobby rocketry and Free Software. We hope their
  70 capabilities and performance will delight you in every way, but by
  71 releasing all of our hardware and software designs under open licenses,
  72 we also hope to empower you to take as active a role in our collective
  73 future as you wish!</p>
  74 </div>
  75 <div class="paragraph">
  76 <p>Thank you for your interest in motor testing products from Altus Metrum.
  77 Our first such product is EasyMotor, an in-flight motor data collection
  78 board for hobby rockets. EasyMotor is a small circuit board that is meant
  79 to log motor chamber pressure and rocket acceleration during flight. With
  80 this data it&#8217;s possible to determine whether a research motor is performing
  81 as expected. With additional information about masses and airframe drag,
  82 it is even possible to closely estimate complete motor performance.</p>
  83 </div>
  84 <div class="paragraph">
  85 <p>With EasyMotor, the dilemma of “do I burn this on a test stand to learn more
  86 about how it actually works, or do I go fly it” is no more! You can fly your
  87 motor and get real performance data about it too!</p>
  88 </div>
  89 <div class="paragraph">
  90 <p>Because documentation is just as prone as software to contain “bugs”, and
  91 can always be improved… If you have questions that aren&#8217;t answered in this
  92 manual, or just need a little help figuring things out, we strongly suggest
  93 joining the Altus Metrum user email list, which you can do by visiting
  94 <a href="https://lists.gag.com/mailman3" class="bare">https://lists.gag.com/mailman3</a>.</p>
  95 </div>
  96 </div>
  97 </div>
  98 <div class="sect1">
  99 <h2 id="_configuration">2. Configuration</h2>
 100 <div class="sectionbody">
 101 <div class="paragraph">
 102 <p>There is very little that must be configured to make EasyMotor work.
 103 In fact, the default configuration from the factory is typically
 104 sufficient without change.</p>
 105 </div>
 106 <div class="sect2">
 107 <h3 id="_connecting_to_a_unit">2.1. Connecting to a Unit</h3>
 108 <div class="paragraph">
 109 <p>To change any EasyMotor configuration, you need to attach
 110 a battery and a power switch, then use a micro USB cable
 111 to connect the board to a computer running AltosUI.</p>
 112 </div>
 113 </div>
 114 <div class="sect2">
 115 <h3 id="_changing_the_configuration">2.2. Changing the Configuration</h3>
 116 <div class="paragraph">
 117 <p>All available configuration options can be set using the
 118 “Configure Altimeter” menu selection within the AltosUI
 119 program.</p>
 120 </div>
 121 </div>
 122 </div>
 123 </div>
 124 <div class="sect1">
 125 <h2 id="_installation">3. Installation</h2>
 126 <div class="sectionbody">
 127 <div class="paragraph">
 128 <p>EasyMotor needs to be rigidly attached in the airframe, and the
 129 long axis of the circuit board needs to be aligned with the axis
 130 of flight. By default, the round beeper on the board should be
 131 “up” towards the nose cone, and the screw terminal strips should
 132 be “down” towards the fins and motor nozzle end of the rocket.</p>
 133 </div>
 134 <div class="sect2">
 135 <h3 id="_power_switch_and_battery">3.1. Power Switch and Battery</h3>
 136 <div class="paragraph">
 137 <p>In addition to the circuit board itself, EasyMotor needs
 138 a power switch and battery to operate.  Like many Altus
 139 Metrum products, EasyMotor requires a single-cell LiPo
 140 battery, and has an on-board charging circuit.  The 5V
 141 needed for inexpensive pressure sensors is generated
 142 onboard using a switching regulator to boost the voltage.</p>
 143 </div>
 144 <div class="paragraph">
 145 <p>Because he often mounts EasyMotor to the motor&#8217;s forward
 146 bulkhead instead of to the airframe itself, Bdale often
 147 uses a length of “shooter wire” from an e-match or used
 148 motor igniter as a power switch, routing the wire out of
 149 the typical fin can vent hole and using “twist and tape”
 150 to power up the board. Whatever works!</p>
 151 </div>
 152 </div>
 153 <div class="sect2">
 154 <h3 id="_pressure_sensor">3.2. Pressure Sensor</h3>
 155 <div class="paragraph">
 156 <p>The primary motivation for designing EasyMotor was to have
 157 a reliable way of recording motor chamber pressure during
 158 flight. To that end, EasyMotor supports attachment of a
 159 low-cost analog pressure sensor. The board provides 5V
 160 to power the sensor, and an input for measuring and
 161 logging the output voltage from the sensor.</p>
 162 </div>
 163 <div class="paragraph">
 164 <p>The kind of sensor EasyMotor is designed to work with
 165 takes 5V in and has a linear analog output that ranges
 166 from 0.5V at 0 to 4.5V at the maximum pressure supported
 167 by the sensor. Very inexpensive sensors that have a
 168 “1/8 NPT” threaded input, a “Buick-style” 3-pin connector,
 169 and typically ship with a short cable and mating
 170 connector, are readily available through various vendors
 171 including Amazon, eBay, and AliExpress.</p>
 172 </div>
 173 <div class="paragraph">
 174 <p>To log in-flight chamber pressure, a typical approach
 175 might be to drill a 1/8" sampling hole all the way
 176 through the center of the motor&#8217;s forward closure, then
 177 drill and tap partially through the closure with a “1/8
 178 NPT” pipe tap. Fill the touch hole with grease, screw in
 179 the pressure sensor, and attach the sensor leads to
 180 EasyMotor.</p>
 181 </div>
 182 <div class="paragraph">
 183 <p>If you aren&#8217;t up for machining closures yourself,
 184 <a href="http://lokiresearch.com">Loki Research</a> sells
 185 54mm and 75mm "experimental bulkheads" with threaded
 186 sensor ports that can be used with snap ring cases.</p>
 187 </div>
 188 </div>
 189 </div>
 190 </div>
 191 <div class="sect1">
 192 <h2 id="_operation">4. Operation</h2>
 193 <div class="sectionbody">
 194 <div class="paragraph">
 195 <p>Operating an EasyMotor board is pretty easy. Turn the power on
 196 before launch, typically during the usual pre-flight electronics
 197 checklist after the rocket is installed on a launch rail.</p>
 198 </div>
 199 <div class="paragraph">
 200 <p>The board will beep out a Morse code “P” every few seconds
 201 indicating that it&#8217;s in pad mode and ready to detect launch.
 202 Once launch is detected, the board logs pressure and acceleration
 203 data 100 times per second throughout the flight.</p>
 204 </div>
 205 <div class="paragraph">
 206 <p>After flight, AltosUI can be used to download the flight data,
 207 view a quick graph of acceleration and pressure with pan and
 208 zoom capabilities, then export it to a comma separated values
 209 (CSV) file. Such a file can easily be loaded into a spreadsheet
 210 for analysis.</p>
 211 </div>
 212 </div>
 213 </div>
 214 </div>
 215 <div id="footer">
 216 <div id="footer-text">
 217 Version v1.9.12<br>
 218 Last updated 2022-10-28 23:33:07 -0600
 219 </div>
 220 </div>
 221 </body>
 222 </html>