2012/05/05

120504 決定搖控器性能的最後一道關卡



常聽聞老手們說高級控有多犀利多靈敏、飛起來有多好多快活,看在被華科爾綁死的我的心中,不免酸葡萄的認為手上糞土價格的低級控也不賴啊!
這種煎熬和掙扎從踏入華牌淵藪的第一天就開始了,手上既沒高級控可以把玩比較,也無法證明華科爾到底哪裡有問題?而那些而花大錢買好控的人也沒辦法明確說出究竟錢是花在刀口上,或只是貢獻給了品牌知名度?

這次,我終動手測了!

上回把華科爾發射系統剖開來看清楚了,極高的解析度讓我對華科爾信心大增,於是針對 2801 搖桿不夠準確的問題下手,弄來一支便宜 DEVO7 殺肉,把兩支帶軸承的搖桿移植到 2801 上,螺絲孔與 VR 和舊版規格一樣,只是多了軸承固定螺絲稍微卡後蓋到而且可能造成接點短路,還好小心處理一下就變成無虛位的改良版了。
滑順手感和以前加了矽油的銅套差異不大,但在校正搖桿時可以明確看出數值的穩定度,搖桿停在哪數值就跑到哪,用力壓搖桿也不會浮動,這就是加了軸承的效果。
不過大概只消除了十個 Step 以內的浮動。



接著把裝著 TowerPro 伺服機的 EP200 換成虛位最少的 EMAX ES08D + WK7601 尾伺服,搭配陽春的 RX-2612V 三軸接收機。
好的伺服機果然讓動作準確多了,鎖尾也不再有問題,飛起來可動可靜,性能夠水準,看不出是老舊的三軸陀螺。



只是心中感覺變好飛很沒說服力,還是說不出好在哪,因為上回檢測發射機時少測了一項關鍵數據,那就是速度!
解析度只關係到細緻度,速度快慢才是決定性能的關鍵。

測量解析度有簡易的偷吃步方法,但要測速度就沒那麼簡單了,想了很久還是找不到簡單又可靠的方法,最後還是要動用儀器才有辦法。
還好做比想容易,雖然沒有邏輯分析儀可以分析觸發點的時序圖,但利用手動暫停示波器畫面,多試幾次還是可以捕捉到那一瞬間的變化。



先拿 2801 + RX2801 測試,底下黃色是從 Gear 開關測量,上面是從接收機伺服機的訊號接點測量。
這裡的示波器一格是 20ms,伺服機訊號也大約是標準的 20ms 寬度,伺服機動作量可從訊號的寬窄看出變化,寬 1ms 代表伺服機位於下限,寬 2ms 代表伺服機位於上限。
計算開始動作到伺服機訊號改變的間隔,就可算出訊號延遲多久才送達伺服機。

結果 2801 不論 E 版或 Pro 版都一樣,平均約 100ms 才送達。

緊張又期待的測量 DEVO 系統,嗯.....咦......啊......天哪.....怎麼會.....



什麼,平均差不多 80ms~100ms,看起來和 2801 沒差多少,約略只減少 10ms 而已!就連新接收的高速模式都差不多,平均反應時間還是超過 80ms!

100ms 有多久呢,就是 0.1 秒,一般伺服機速度大都是 0.1 秒/60度,所以發射機延遲 100ms 大概可以讓伺服機轉 60度。

上網查了一下,原來老早就有人針對發射機延遲做研究,當初是因為直升機開始流行 eCCPM,卻因計算時間太長才引起注意的,所以新一代的發射機都會特別加強傳輸效能。
搜尋 "RC latency" 一定會看到一篇從 2005 年開始編寫的延遲時間測試報告,圖片是舊的,但底下的文字內容則有陸續更新,看看每個發射機最後面的平均時間,就可以看出各廠牌速度的快慢。
這篇文章幾乎是 RC 界的聖經,因為只有他有測試數據,幾乎所有人都是參考這篇文章來看發射機速度。
http://rc.runryder.com/helicopter/t172571p1/

先看看大家熟識的幾款 2.4G 發射機(只保留平均傳輸時間):

ATX SD-10G | 10.3 
JR 9303/Spektru |AR9000  | 54.4 
JR X9303 |AR7000  | 36.2 
JR X9303 |R921 | 36.7 
Spektrum DX6 |AR6000 | 72.8 
Spektrum DX6i |AR7000 | 35.74 
Spektrum DX7 |AR6100  | 27.5 
Spektrum DX7 |AR6000  | 45 
Spektrum DX7SE | 17 
Spektrum DX8 |AR7000 | 24 
Spektrum DX8 |AR8000 | 19.2 (11 ms frame) 
Spektrum DX8 |AR8000 | 25.0 (22 ms frame)  
Futaba 8FG |R6008HS | 14.1 
Futaba 10C/TM10|R6008HS | 11.7 
Futaba 14MZ/DM8|AR9000 | 47 
Futaba T6EX |R606FS | 34.25  

JR 9303 就是 9XII,X9303 就是 DX9,早期 9XII 速度似乎不快,DX9 有改善但也還有 30 幾。
Spectrum DX6 很差,DX6i 已大幅改進,DX8 則非常快速。
Futaba 似乎很強,尤其 10C 簡直快如閃電,只有 14MZ 特別慢。

看到這裡,我的心涼了半截,看來華顆爾的 2.4G 系統還不是普通的慢,真的應驗老手不屑華科爾的數落話語嗎?



現在慢慢明白,決定直升機手感的因素就是速度。

過去直升機需要靠平衡翼來幫助機身穩定,但經由平衡翼改變傾角再改變主旋翼,卻會產生很大的延遲,成為手感遲鈍的主因,這就是希拉旋翼頭的最大缺點。以前的 52# 就是純希拉結構,光這個延遲就要 0.5~1 秒的時間,造成他的動作柔和卻操控緩慢。

後來 3D 直升機的平衡翼結構都使用貝爾-希拉混控,就是希望靠貝爾結構直接傳動循環螺距讓操控反應更靈敏,但又不得不借助平衡翼的自動穩定功能才保留希拉結構。

各直升機廠的貝爾-希拉混控比率各不相同,因此造成性能表現有差異,貝爾多一點則反應敏捷適合 3D 飛行,希拉多一點則穩定性高適合 3C 飛行。

現在無平衡翼系統不再受到牽絆,結構上就是純貝爾旋翼頭,伺服機直接控制循環螺距,性能和手感完全由陀螺儀和伺服機控制,難怪大家都覺得手感大同小異,不再有亞拓或雷虎的區別。

不過今天開始,我知道影響手感的因素還有發射機,快速的傳輸才有高性能的表現。

聽說網路上最紅、飛得最猛的 Tareq Alsaadi 也用 DX7 飛,現在看到數據大概知道原因了,而且他應該是用 DX7 SE 才對。
還有這幾年流行的顫抖操控法,除了高速伺服機、無平衡翼系統是必要條件外,發射機也要夠快才做得出來。
聽說有人只換發射機就讓機子噴度提升,我想這就是速度產生的效果,螺距變化更快速會讓人覺得機子變有力的錯覺。

雖然 Hitec Aurora 9 剛出來時功能很強,但國外有許多人因為他的傳輸速度太慢 (55ms) 而放棄。
目前號稱速度之王的是 Sanwa (Airtronics) SD-10G,平均只有 10ms,因此有很多性能玩家青睞。

看到這裡,所有墜入華牌深淵的人是不是跟我一樣準備要跳樓了呢?



帶著哀傷心情慢慢試著手上所有的接收機時突然眼睛為之一亮,從 V120D02S Elevator 伺服接口量出來的數據竟然遠小於 80ms,看來我測量的並非真正的反應速度,到底是哪裡弄錯了呢?

原來,發射機不同功能頻道還有快慢分別,控制飛行姿態的有最高優先權,而且會以最高速度更新,不重要的頻道則久久更新一次就可以了。
而我上面測量的過程都是從 Gear 頻道量測,有的是經由 Gear 混控到 CCPM,難怪反應速度會這麼慢。

改變量測方法,這次接了一顆開關到油門 VR 上,開關短路的瞬間就能把油門由 0 變成 100%,設定混控給 Elevator,讓他由 -150 變成 150,這樣還能加入 eCCPM 混控的時間延遲。



10ms?剛開始看到結果時真的以為哪裡弄錯了,怎麼可能這麼快!



沒錯,最快真的只要 10ms 就把搖桿訊號 + 混控 + eCCPM 傳到接收機的十字盤!
10ms 是他的能力極限 (min),由於伺服機訊號間隔很長,因此觸發的落點會影響整體反應時間,所以平均反應時間的算法就是最長與最短反應時間的中間值。

這也是網路上測量平均值的方法,只是他多加上動作開始和結束時間,這應該在高速伺服訊號上才看得出差異,正常伺服機訊號開始和結束時間幾乎都是同一根信號柱,況且我的示波器解析度也不夠高,只能看得出最大和最小的區別,所以一律採取最後穩定值來計算。



好了,既然如此,每一顆接收都採樣 8 次,找出最大和最小反應時間,然後除以二就是平均反應時間了。

發射機接收機最短最長平均
DEVO10RX1002(11ms)12ms20ms16ms
DEVO10RX1002(22ms)10ms28ms19ms
DEVO10RX70120ms36ms28ms
DEVO10RX2622V-D13ms18ms15.5ms
WK2801PRORX2801PRO20ms38ms29ms
WK2801PRORX2622V16ms24ms20ms
WK2801PRORX-2702V11ms24ms17.5ms
WK2801PRORX-2612V14ms26ms20ms
WK2801PRORX2610V12ms38ms25ms
WK2801PRORX260916ms42ms29ms
 












分析數據時覺得有點怪怪的,(Max - Min <= 訊號頻寬) 這是合理的變異,但是大於伺服訊號頻寬就奇怪了,怎麼連高速數位訊號的差異也那麼大,尤其越舊的接收越嚴重!
可以理解的是接收機程式跑起來忽快忽慢才會有這種落差,當然越新的接收 MPU 性能越強,變異值越小。

我沒經過大量統計,加上示波器解析度不夠,而且開關切換有時會抖動不夠乾脆, 所以上面測試數據大家參考就好,至少了解大概性能在哪。
這裡貼上各接收機的最小反應時間,順便看看伺服訊號格式,密度超高的就是數位訊號,訊號間隔約 3.3ms。



























現在終於如釋重負,掃除一週以來的陰霾,先前是我誤會他了!
看來華科爾 2.4G 系統性能一點也不差,新的 DEVO 系統甚至比 Spectrum DX8 更快一些,只要伺服機速度夠快,一樣可以飛得敏捷快速、手感犀利。
還有,2801 舊系統一點也不差,配上 RX2622V 新接收的性能竟也緊追 DEVO,看來 2801 還是值得續抱下去。



改良好我的老舊 WK-2801 之後,無聊時拿汽車蠟推一下竟然發出耀眼的金屬光澤,原來這層鍍膜很厚很扎實,用蠟推久一點還可把原本稍帶霧面的表面磨平,看起來質感非常高級。

呵呵,便宜還是有好貨的,兩三千元也能買到高級控的性能,就算軟體有些可以解決的小瑕疵又何妨!




回覆
  • 1樓
    原本想狠下心 跳入DEVO的深淵
    看到老大這一篇 又有點心猿意馬了....
    一堆4g6
    可愛的MINI CP

    我到底該怎麼辦呀....!!!???
  • Tomoi 於 May 4, 2012 04:44 PM 回應 | 來源:111.248.174.222 | email | 刪除 | 設為隱藏
  • 以不變應萬變!

    賣得掉就賣,賣不掉繼續操。
  • 版主 於 May 4, 2012 05:13 PM 回覆 | 刪除 | 修改回覆
  • 2樓
    前輩的分析真是越來越深入了,看得我頭昏眼花了 ~~~
    不過,看到結論還蠻高興的,至少手邊留的 2801pro & DEVO10 還不錯
    哩 ~~~
    之前拿布擦 2801pro 一直弄不亮,原來要上蠟.....Orz
    這兩天如果還是下雨,就把它拿出來打臘好了.
  • kakkoii12 於 May 4, 2012 06:01 PM 回應 | 來源:111.82.134.159 | 刪除 | 設為隱藏
  • 記得不要用有磨砂成分的蠟喔,電鍍層應該比烤漆薄很多。
    我是用釉蠟,雖然要推很久,但不會磨過頭。
  • 版主 於 May 5, 2012 05:58 AM 回覆 | 刪除 | 修改回覆
  • 3樓
    我不是什么 3D 高手,目前只能倒飞停旋。但是老实讲,我有个 T8FG 和
    2801Pro 控,我分不出飞行控制上有什么不一样。基本上,在 2801 控用
    的直升机我还能做的比较多动作。
    朋友一直和我说有分别,劝我丢掉 2801 干脆机机都用 T8FG,天啊,我
    不舍得。
    Futaba 的七动接收也大概要美金 90 块,比起 2801 接收来讲,一粒可
    以买两,三粒了,坏了也没那么心痛。
    况且我觉得 2801 很够我这个菜鸟用了,省些钱来买机子和零件还好啊。
    能用 2801 飞出一般 3D 高手的花招,或许更加能刮目相看。ho ho ho
    。。。。。。。
  • munchoy 於 May 7, 2012 10:16 PM 回應 | 來源:60.50.37.9 | 刪除 | 設為隱藏
  • 是的,性能不會差多少,功能也夠用,飛3D更少用特殊設定,重點在機子的搭配和調整。
    現在有數據佐證可以更堅定自己的信念。
  • 版主 於 May 8, 2012 06:07 AM 回覆 | 刪除 | 修改回覆
  • 4樓
    ej189大

    請問以上的數據有JR 11X的嗎???

    這篇總算還華科控的一個清白了(真是便宜又大碗 千萬不要有品牌
    的迷思阿 要經過科學實際的求証)
  • 於 May 11, 2012 12:43 PM 回應 | 來源:27.147.58.32 | 刪除 | 設為隱藏
  • 呵呵,我沒有JR控,沒辦法量,網路上也沒看到有人測出數據。
  • 版主 於 May 11, 2012 02:27 PM 回覆 | 刪除 | 修改回覆
  • 5樓
    ej大你好,將Devo 7殺肉移植搖桿至2801真是一個好主意!
    請問Devo 7的VR與2801不同,電阻值好像也不相同,可以不換VR直上嗎?因
    我對電子一竅不通,煩請賜教.
  • lummbee 於 May 11, 2012 07:16 PM 回應 | 來源:119.237.170.58 | email | 刪除 | 設為隱藏
  • 電阻值是一樣的5K歐姆,要先拔除插頭後再量才不會和整體線路阻抗混在一起。
    要沿用舊VR難度比較高,不如針對新的表面焊VR動手。
    以右邊的搖桿來說,新的VR出腳向右折,我是把他左折壓扁,然後用細線依照原本VR排列位置接到電路板就好了,其實和舊版同樣的接法。
    小心左邊軸承固定螺絲會短路度電路板,我加紙膠帶和電氣膠帶隔離,避免電氣膠帶壓久會被壓穿。
    另外垂直軸的出線連接器會頂到後蓋,我是拆掉直焊。

    油門壓鐵要非常仔細調整鬆緊度,才能產生滑順又不打滑的手感。
    不過說真的,差異是有限的,沒到非改不可的程度。

    對了,這兩天又改裝另一台到S版,發現CCPM伺服球頭若移到最內孔,球頭扣會磨到伺服機,轉動過程可能有點阻力而略微彈跳不順,或許這就是高度控不精準的另一項因素。
  • 版主 於 May 18, 2012 09:14 AM 回覆 | 刪除 | 修改回覆
  • 6樓
    ej前輩太厲害了
    一掃我這幾周的疑惑
  • 0.0 於 May 18, 2012 12:36 AM 回應 | 來源:61.62.9.90 | 刪除 | 設為隱藏
  • 呵呵,看到RCTW陸續有人在徵2801,我算是推手吧!
  • 版主 於 May 18, 2012 09:03 AM 回覆 | 刪除 | 修改回覆
  • 7樓
    對了 EJ前輩
    rx1002的aux0~aux9的反應時間是多少?
  • 0.0 於 May 18, 2012 01:52 AM 回應 | 來源:61.62.9.90 | 刪除 | 設為隱藏
  • 應該就是最前面圖片裡面由Gear測得的80~90ms吧,其他通道沒必要反應那麼快!
  • 版主 於 May 18, 2012 09:06 AM 回覆 | 刪除 | 修改回覆
  • 8樓
    可惜華小瓢蟲沒有出對應2801控的版本
  • Adam 於 May 24, 2012 01:59 PM 回應 | 來源:59.124.167.225 | email | 刪除 | 設為隱藏 | 回覆

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