Historia de estudio de la Universidad de Darmstadt con R&S®Scope Rider RTH

Osciloscopios portátiles feb. 03, 2020

El osciloscopio portátil R&S®Scope Rider RTH: una ayuda imprescindible en el circuito de carreras

Antes de que un auto de carreras pueda ponerse en una pista, es necesario probar exhaustivamente su electrónica. En la competición Formula Student (FS) participan autos de carreras parecidos a los de Fórmula 1 desarrollados por estudiantes. El equipo FaSTDa de Ciencias Aplicadas de la Universidad de Darmstadt equipó su F18 Clara (el auto de carreras de 2018) con una minuciosa tecnología de sensores.

Para las pruebas, los estudiantes apostaron por el R&S®Scope Rider RTH. Sus entradas aisladas, permiten medir voltajes del motor de hasta 1000 V (RMS) en la categoría III de medición. Asimismo, los datos de bus CAN transferidos se pueden analizar con la función de decodificación.

Formula Student y el equipo FaSTDa Racing

El equipo FaSTDa Racing es un grupo de estudiantes de Ciencias Aplicadas de la Universidad de Darmstadt que han desarrollado y producido su décimo auto de carreras, el F18 Clara, con un motor de combustión como parte de un proyecto durante el año académico 2017/18. F18 Clara fue presentado al público a finales de mayo de 2018. Con un motor KTM modificado de un solo cilindro y 59 CV, puede acelerar de 0 a 100 km/h en 4 segundos y alcanza una velocidad máxima de alrededor de 130 km/h.

En el Formula Student Germany, la mayor competición del mundo de este tipo, se evaluaban el diseño técnico, rendimiento en carrera, informe de costes y plan de negocio. Desde 2006, el FS Germany se celebra cada año en agosto en el circuito Hockenheimring y es patrocinado por la VDI. Hay más competiciones similares que se celebran en circuitos de carreras conocidos en todo el mundo.

Requisitos para las pruebas: un instrumento que mida la unidad de control del motor

El equipo FaSTDa Racing recibió el premio Efficiency Award en 2017 en la competición Formula Student East de Hungría y se apoyó en este éxito para el F18. Para optimizar aún más la eficiencia, el F18 cuenta con un chasis muy ligero y una nueva unidad de control del motor.

Durante una carrera, todos los parámetros importantes pueden leerse de un vistazo en la pantalla de la cabina, incluido el régimen del motor, la temperatura del aceite, presión del aceite, voltaje de la batería y velocidad. De este modo, muchos sensores están conectados a módulos de medición y envían datos vía interfaz de bus CAN a la cabina.

Para la depuración y optimización de la unidad de control, el equipo de carreras buscaba un instrumento con un registrador de datos integrado para la adquisición y el monitoreo a largo plazo de los datos del sensor. El osciloscopio en cuestión también debía ser robusto, portátil, capaz de analizar los datos de bus CAN y estar homologado para mediciones de alto voltaje.

La solución: R&S®Scope Rider RTH

Los jóvenes ingenieros optaron por el osciloscopio portátil R&S®Scope Rider RTH. Con sus entradas aisladas, permite medir el voltaje del motor hasta 1000 V (RMS) en la categoría de medición III. Además, Rohde & Schwarz ha equipado el osciloscopio con funciones especiales de análisis para aplicaciones de automóviles que suponen unas capacidades adicionales de medición.

Puntos fuertes del R&S®Scope Rider RTH para las pruebas

Las opciones de disparo y decodificación del R&S®Scope Rider RTH admiten no solo los protocolos convencionales de bus CAN y LIN, sino también funciones de análisis de protocolo para SENT, un protocolo de serie punto a punto definido específicamente para comunicaciones de sensor en la industria automotriz. Así pues, los usuarios pueden adquirir eventos, datos o estados de error específicos de los canales de protocolo rápido y lento SENT. Asimismo admite un formato de mensaje breve y ampliado y los diversos métodos de comprobación CRC disponibles.

Con la opción del R&S®RTH-K9 CAD-FD de disparo en serie y decodificación basada en la opción del R&S®RTH-K3 CAN/LIN de disparo en serie y decodificación, el usuario también puede analizar las señales CAN-FD. Con velocidades de transmisión de hasta 15 Mbit/s, el bus serial CAN-FD es significativamente más rápido que el CAN estándar (hasta 1 Mbit/s) y cada vez cobra más importancia.

La unidad de disparo y decodificación, totalmente digital, funciona con una frecuencia de muestreo de 1,25 Gmuestras/s, independientemente de las frecuencias de muestreo del canal analógico o digital utilizado para la adquisición de la señal. Esto permite decodificar con facilidad protocolos en serie incluso si se visualizan al mismo tiempo señales muy lentas en el dominio temporal.

Pulsando un botón, el R&S®Scope Rider RTH muestra el protocolo analizado actualmente en formato de tabla junto con información adicional específica del protocolo. Otra ventaja es que admite etiquetas simbólicas. Las señales de control decodificadas se visualizan en texto claro, lo que facilita enormemente el trabajo con el instrumento.

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The R&S®Scope Rider RTH offers a wealth of functions for automotive applications

The R&S®Scope Rider RTH offers a wealth of functions for automotive applications

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Debugging CAN bus data

Debugging CAN bus data

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Niklas Waldstein measuring the engine control unit of the F17 to test Ignition interruption

Niklas Waldstein measuring the engine control unit of the F17 to test Ignition interruption

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F18 Clara on the wet surface of the Most circuit in the Czech Republic

F18 Clara on the wet surface of the Most circuit in the Czech Republic

Rendimiento confiable y resultados convincentes en las carreras

En la primera carrera de la temporada de 2018, a finales de julio en Most (República Checa), el F18 Clara llegó el 12.º de los 32 equipos, a pesar de las condiciones desfavorables. La carrera se paró antes de tiempo debido a una tormenta eléctrica. A primeros de agosto de 2018, el equipo logró un muy respetable 16.º puesto con el F18 Clara en el circuito Hockenheimring, entre 58 equipos con motores de combustión. En la última carrera de la temporada, a finales de agosto de 2018, sobre el resbaladizo asfalto del Circuit de Barcelona-Catalunya, el F18 logró quedar 10.º en la clasificación general.

Durante esa temporada, el auto demostró una vez más un desempeño confiable incluso en condiciones adversas.

RTH Scope Rider
RTH Scope Rider
RTH Scope Rider

Osciloscopio portátil R&S®Scope Rider

Características claves

  • Ancho de banda: de 60 MHz a 500 MHz
  • Frecuencia de muestreo: hasta 5 Gmuestras/s
  • Profundidad de memoria: hasta 500 kmuestras, 50 Mmuestras de memoria segmentada

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