visit Air Craft website

エアクラフト
データシート

Hyperion Emeter マニュアル
by Mark and Phil Connolly for Hyperion HK

• Emeter（Eメータ）は電動フライト用の精密測定機器です。取り扱いにはご注意ください。
• 持ち運びには適当なケースに入れて泥や水には気をつけてください。
• LCDパネルは衝撃に弱いので強い力では押さないでください。
• 下の極性についての注意を参照ください。入力を逆接しないでください。
• 60V以上の入力電圧は避けてください。

用語

• Emeter (Eメータ)はエレクトリックフライト記録装置です。
• シャントはEmeterを測定するパワーシステムに接続する外部コネクタです。シャントにはDeans ウルトラプラグが備わっています。
• 電池パックは模型飛行機に電力を供給する複数の電池のパックです。
• ESCはElectronic Speed Control which controlsの略で模型のモーターのスピードをコントロールします。

電源と充電

• Emeterには4セルの充電式NiMH電池が内蔵されており約6時間Low Battery表示が出るまで使用できます。
• 内蔵電池がなくなってもプロペラ定数を含めてメモリされたデータは消えません。.
• Emeterは本体電源をOFFにして、シャントを6〜20セルのNiCd/NiMHあるいは2〜6セルのリチウムポリマー電池パックに接続すると充電できます。充電には容量が最低150mAh必要です。満充電までは12セルの場合約6時間(20mA)、6セルの場合は約12時間(10mA)かかります。
• Emeter使用時には最大60Vの電圧の電池パックを接続することができます。過熱を防ぐためにずっと接続したまま放置はしないでください。

シャントについて

• Emeterには外部測定シャントが100Ａ用と20Ａ用の2種類用意されています。(20Ａ用は別売) 20Ａ用は表示できる最大電流が少ない代わりにより正確に測定できます。
• 20Ａ、100Aは区別のためで実際にはそれ以上記録できます。
• 連続して使用する場合はシャントが熱を持つので最大電流の半分程度に収めてください。大電流時にシャントが熱を持つのは正常です。
• シャントの最大電流を超えて電流を流しても壊れませんがで電流と電力が表示できないので’>Max’と表示されます。またモーターの効率も表示されません。 
• 100Aでは小数以下20Aシャントは小数以下2桁まで表示します。小型モデルの電流、電圧測定や電池パックの充電･放電時の容量の測定に向いています。
• Emeterはどちらのシャントが接続されたか自動的に検出します。
• 製造時のずれにより他のEmeterのシャントを使用すると測定値に誤差が出ます。以下で説明する方法でキャリブレーションを行ってください。

動作モード

本体右のスイッチを(I)の位置にし電源を入れると2秒間のスタートアップ表示の後タコメータ画面になります。 

どの表示画面でも1秒ごとに表示が更新され別売のオプションでPCにデータを送信できます。  

タコモード(回転計)

• Emeterは電源を入れると2枚ペラの回転計として起動します。Cボタンを押すと1〜7枚ペラに変更できます。ダクトファンのような多枚ペラも測定できます。
• タコモードではシャントは不要です。 なお室内で測定する際には蛍光灯では測定できません。(3000や3600rpmになります。)懐中電灯や白熱灯で照らして測定してください。
• 。回転数センサーはプロペラから10−20cm離して測定します。小さいペラの時にはもう少し近づけます。センサーを太陽に直接向けて測定してはいけません。
• 回転数は9000rpm以下では15rpm単位、それ以上では30rpm単位で表示されます。より多い枚数のペラでは最低値も変わります。測定値が安定するまで3秒間ほど測定を続けてください。
• 測定中に’D’ボタンを押すと測定値が画面にそのまま固定表示されます。
• ここで’C’ボタンを押すとプロペラ係数を入力でき戻った画面でモーター出力/ブレーキ馬力が計算されます。(手順は後述)既知のプロペラ定数はHyperionウェブサイトに掲載していきます。

モーターモード – パート1

• タコモードで‘A’ボタンを押すとモーターモードに切り替わり電圧、電流と回転数RPMを表示します。このモードを使用するには受信機電源(あるいはBECスイッチ)を切っている状態でEmeterのシャントを電池パックにつなぎます。次にEmeterをスピードコントローラに接続します。そしてペラの周りの安全を確認し、送信機のスロットルが最下になっていることを確認してから受信機電源を入れます。機体の固定を確認し回転センサーをペラに向けてからゆっくりスロットルを上げていってください。ペラの回転数、ESCの入力電圧と電流が表示されます。
• 測定中に’D'ボタンを押すと表示中に値は画面に固定され、もう一度押すと測定に戻ります。
• なおバッテリモードとは異なり電池パックに戻る値は測定しません。

モーターモード – パート2 効率計算

• ESCとモーターへの入力パワーは電圧と電流で決まり電力(W)で表示されます。Emeterはプロペラの係数2つを指定することができます。一つ目はプロペラ定数と呼ばれプロペラのピッチと径、ブレード数そしてプロペラの形状で決まる固有のものです。
• 二つ目は力率(power factor)と呼ばれ3乗になります。これは通常はプロペラを駆動する力と結果の回転数が3乗の比になることを示します。
• Emeterではこの係数を3乗以外の値に設定し精度を上げることもできます。これらの値と使用方法の詳細については後ほどwww.hyperion.hkウェブサイトでも解説します。
• モーター出力の計算式は電動フライトの性能計算で使用されるさまざまな式と関係がありこのプロペラ定数と力率を測定することで決定されます。
• これらの値を入力するには、モーターモードでBボタン(Cfg - Configuration)を押しすでに入力されている値を表示させます。プロペラ定数と力率を変更するにはBボタンとCボタンのIncで増加、decで減少させ、Dボタンで次の数字に移動させながら変更します。入力が終了したらAボタンを押し保存します。
• モーター表示に戻るとEmeterは出力とそれが入力の何%に当たるかを計算します。つまりESCから配線、モーターを含めた効率を計算するわけです。
• プロペラ定数が入力されていないあるいは効率が100%を超えている場合は効率は表示されません。
• 一度入力されたプロペラ定数は電源を切っても記憶されます。
• なおプロペラ定数は電流･電圧･回転数を記憶させたあとからでも入力できます。後述の｢便利な機能｣を参照してください。
• 注意 この効率は入力されたプロペラ定数によって計算されるものでそれだけの精度しかありません。それぞれのプロペラは異なったプロペラ定数があり測定できたものは順次発表していきます。
  
  Emeterはモーターとコントローラ、配線、コネクタを合わせた全体の効率を示します。特に低いセル数で大電流を流す場合は思ったほど効率が高くないかもしれません。最も効率のよいモーターで理想的な構成の際には80%を示すこともありますが一般のラジコンでの使用環境ではもっと低い効率値になります。絶対的な高い値を目指すよりはいろいろな構成を比較するためのツールとして使用してください。

バッテリモード

• 起動後Aボタンを2回押すとこのモードになり電池パックの充電･放電量を測定できます。電流表示がない充電器でも充電量が確認できます。
• Emeterのシャントを充電器と電池パックの間に接続し、Emeterのバッテリモードを選択してから通常通り充電･放電を行います。EmeterのタイマーはCボタンを押すと開始できます。秒･分･時間を表示します。長時間の測定を行う場合はEmeter内蔵電池を満充電にしておいてください。
• タイマーが動いている間、ミリアンペアアワーは積算で入力･出力とも表示されます。Cボタンを押すとSTOPと表示されタイマーと積算が停止します。これにより一時的に計測を停止できます。
• Dボタンは表示している数値を画面に固定し、再度押すとリアルタイム表示に戻ります。積算はずっと続いています。
• 充電･放電の間最大と最新のバッテリ電圧が表示されます。これにより充電終了間際のピーク検出もわかります。
• Bボタン(Clr)は表示を0にします。
• 充電器が充放電を続けてサイクルする場合は通して計測できます。

メモリ

• 回転計、効率、バッテリ測定値のいずれも内蔵メモリ1〜5に記録できます。計測中にDボタンを押しCボタンを押すとメモリ画面に切り替わります。
• デフォルトではカーソルは最初の空きメモリの上にあります。Cボタンをもう一度押すとそこにセーブされ、Dボタンを押すと別のメモリを選べます。Aボタンで保存です。
• 保存後どこにメモリされたか表示が出ます。Emeterは元の測定画面に戻ります。
• 保存した内容見るにはAボタンを押し続けメモリ画面を表示し、Dボタンでメモリを選択して表示します。
• メモリされたデータはEmeterの電源を切っても保存されます。不要なデータを消去するにはメモリを選択しデータが表示された状態でCボタン(Clr)を押します。

特別な機能

キャリブレーション – Emeterは工場で電圧と電流が校正されて出荷されており正確に使用できます。製造出荷時の誤差、他のシャントを使用するなどして小さな誤差が出ることがあります。以下のステップでシャントを再校正できます。またシャントを自作した場合も同様の手順で校正できます。

• AボタンとBボタン両方を押しながら電源を入れるとキャリブレーションモードで起動します。正確に電圧/電流がわかる場合はBボタン(値の増加)、Cボタン(値の減少)、Dボタン(次)を押して表示を修正します。校正数値がわからない場合は、他の2つの独立した正確な測定器で電圧と電流値が測定できる回路にEmeterを接続します。　
• 電流が流れていない状態でBとCボタンで電圧値を修正しAボタンで保存します。これは再度キャリブレーションするまで変更できません。
• 誤ってキャリブレーションするのを防ぐためにSave保存コマンドをDボタンを押して再度行う必要があります。これで再度キャリブレーションするまで値が保存されます。やり直したいときは保存をもう一度押す代わりにAボタン(Esc)を押します。
• Dボタン(Next)を押して次に電流値の校正を行います。20Aシャントと100Aは別々に校正が必要です。
• 電流0校正 場合によっては(通常正しくない接続順序で)バッテリや効率モードでありえない電流値が表示されることがあります。このような場合はユニットの電源を切らなくても以下の手順で訂正できます。Bボタンを2秒間以上押し続けてください。電流値が0校正された(re-zeroed)ことが表示されそのまま使用できます。これは上記のキャリブレーションとは別のプロセスです。

上手な使い方

• 測定精度を上げるには – モーターの測定では最初の3秒間で大きく電圧と電流値が変わります。Dボタンで表示を固定する前に3秒待ってください。
• 効率とハーフスロットル Emeterはフルスロットルで無い状態でも効率が測定できますが、さまざまな理由によりブラシレスモーターではハーフスロットルでは効率が落ちます。Emeterのメモリを使ってフルとハーフの値を比較してみるとわかるでしょう。
• 通常と同じように測定を開始し、まずはフルスロットルでDボタンを一度押しCボタンを2回押して値を保存します。次にハーフスロットルにしてから回転数が安定するのを待ち、もう一度同じ順序で値を保存します。電池を切り離してから保存されている値を比べるとよくわかります。
  
  注意 地上のテストベンチでモーターをハーフスロットルで長時間回すのは避けてください。ハーフスロットルの時にはスピードコントローラがもっとも熱を持ち故障につながります。　
• プロペラ定数を求める – プロペラ定数がわからない場合、負荷が同じくらいの(同じくらい電流が流れる)他の既知のペラを使って大体の値を求めることができます。どんなペラを使っていても電圧と電流値で効率が決まります。電圧･電流値が少し異なっても効率は大きくは変わりません。そこでプロペラ定数を推測で入れて計算させ絞り込むことができるわけです。
• たとえばプロペラ定数のわかっているペラで75%の効率が計算され、わからないペラで65%になった場合はプロペラ定数を75/65倍した値を設定しもう一度測定してみます。
• Emeterではこの試行錯誤が簡単にできます。不明のペラで電圧と電流、回転数を5つあるメモリのひとつに記録します。Emeterをパワープラントからはずします。あとはメモリを呼び出しBボタン(Cfg)を押します。プロペラ定数と力率(power factor)を入力しBボタン(Save)で保存します。するとメモリ表示には新しく効率値が再計算されて表示されます。これを繰り返して値を絞り込みます。
• 電池パックの状態の評価 電動機では電池パックの状態が非常に重要です。自動車の電球などを使った放電器を作ればEmeterの5つのメモリを使ってテスト放電が記録できます。
• ここで重要なのは電力を決める電圧とフライト時間を決める放電容量(mAh)です。
• 4分間のフルパワーのフライトを模擬するとしましょう。放電と同時にタイマーを開始し、たとえば10秒、1、2、3、4分で値を記録します。(放電しすぎないように気をつけましょう。)
• テストが終了したらメモリ1〜5の内容をその電池パックの特性として日付、気温とともにメモしておきます。(記録しておくことが重要です。)放電容量だけではなく電圧が重要です。これでその電池が放電する際に出せる出力電力が決まります。
• この記録を毎月続けるとその電池パックの性能がよくわかります。

いろいろとお試しください！
　

The Hyperion RC Team

Hyperion Emeterは購入後6ヶ月の間は製造に起因する障害に限り保証いたします。保証および修理については購入した販売店にお問い合わせください。(Version 1.0 February 14, 2005)