Piko Messwagen - analiza si imbunatatiri

dac

Well-Known Member
Trenulist
15 Septembrie 2007
1.340
81
Bucuresti
LOCATION
Bucuresti
Aparut acum cativa ani, vagonul de masuratori de la Piko s-a dorit probabil a fi raspunsul dat celui similar produs de ESU. Pornind de la un concept promitator, Piko Messwagen propune cateva functii noi, inovative, ce pot suscita interesul modelistilor. Intrat de curand in parcul dacrail, am avut ocazia de a-l studia in detaliu, incercand sa raspund la intrebarea daca Piko Messwagen este doar un "fancy gadget", sau daca poate mai mult, respectiv in ce masura poate fi considerat un instrument de precizie.

Am sa trec succint in revista aspectul exterior: un "boxcar" cu usi culisante bine realizat, cu un nivel de detaliere rezonabil, inscriptionari fine si cateva accesorii de detaliu, unele deja aplicate din fabrica. In spatele usilor culisante se afla: pe o parte ecranul OLED cu functii touch, pe cealalta accesul la microswitch-uri si cateva leduri.

IMG_0860.jpg
IMG_0859.jpg
IMG_0858.jpg

Folosirea unui ecran OLED este binevenita, acesta avand un unghi larg de vizualizare si o luminozitate caracteristica ridicata ce il face utilizabil si in sali bine iluminate. Spre deosebire de vagonul ESU care are cate un ecran pe ambele laturi, Piko rezolva problema vizibilitatii in partea opusa a dioramei (sau chiar in tunele sau spatii de triaj inchise) prin... WiFi! Exista asadar un app ce poate fi instalat pe smartphone si care permite citirea comoda a tuturor parametrilor masurati de vagon in orice moment.

IMG_0848.jpg
IMG_0857.png

Spre deosebire de ESU care foloseste un senzor Hall si 4 magneti minusculi lipiti de osia de masura, Piko prefera o abordare diferita bazata pe un senzor optic. Pe langa acesta (care ofera informatii despre distanta si viteza), vagonul Piko ofera si senzori pentru inclinarea longitudinala (slope) si laterala (grade), pentru tensiunea la sine (DC sau DCC) si pentru bateria interna; prezenta acesteia face astfel posibila efectuarea masuratorilor si in absenta tensiunii la sine. Culegerea curentului se face prin lamele ce apasa pe circumferinta flansei celor 4 roti.

IMG_0844.jpg
IMG_0843.jpg

Bateria interna de 190mAh asigura o autonomie (declarata) de 2-3 ore si se poate incarca de la sine, dar si prin cablu USB de la un incarcator sau PC. Conectarea la PC permite si configurarea a pana la 15 ecrane cu informatii diferite precum si calibrarea senzorului optic. App-ul de pe smartphone permite calibrarea senzorilor de inclinare.
Derularea ecranelor cu informatii se poate face prin touch lateral stanga-dreapta fata de ecran, sau prin functiile F1 / F2 transmise de centrala catre adresa vagonului (implicit 50). F3 reseteaza distantele parcurse, iar F0 permite stingerea ecranului daca se foloseste aplicatia prin WLAN.

IMG_0848.jpg
IMG_0849.jpg
IMG_0850.jpg
IMG_0851.jpg
IMG_0852.jpg
IMG_0853.jpg

Ca un aspect inedit, Piko Messwagen ofera si un "sniffer" prin care se pot monitoriza viteza si functiile F0-F28 ale unei adrese de locomotiva.

IMG_0854.jpg
IMG_0855.jpg
IMG_0856.jpg
 

dac

Well-Known Member
Trenulist
15 Septembrie 2007
1.340
81
Bucuresti
LOCATION
Bucuresti
Pentru a obtine masurari precise pentru distanta (respectiv viteza) este necesar ca osia de masura sa se invarta cu frecare minima in lagar si fara alunecare fata de sine. Primul lucru facut a fost dezdoirea lamelelor de curent pentru a elimina frecarea, precum si lubrefierea lagarelor pentru a permite rotatia libera a osiei. Curentul de la sine ramane cules doar cea de a 2-a osie. In plus, am crescut greutatea totala a vagonului de la 80g la 135g folosind 2 bride de otel invelite in tub termocontractil, spatiul interior fiind generos in acest sens. Greutatea totala am ales-o dupa acest tabel https://www.riverpointstation.com/files/weight_HO_cars_rev2.pdf vagonul avand o lungime de 184mm. In imagini se observa modulul WLAN in stanga si bateria LiPol in dreapta.

IMG_0836.jpg
IMG_0839.jpg
IMG_0842.jpg

Roata de masura este impartita in 8 sectoare vopsite alternativ alb-negru; probabil ca senzorul detecteaza 4 tranzitii alb->negru (sau invers) pentru fiecare rotatie completa. Roata avand un diametru mediu de 10.5mm, deci o circumferinta medie de ~33mm, fiecarei tranzitii in corespund ~8.25mm, aceasta fiind si rezolutia (unitatea de masura) a lungimii, precizia masurarii finale fiind de +/- 4.125mm. Pentru o calibrare cat mai buna, este necesar asadar parcurgerea unei distante cat mai mari posibil, pentru ca aceasta eroare de masurare de +/- 4mm sa fie cat mai putin semnificativa. In general, consider o precizie a masurarii de 1% ca fiind acceptabila, dar pentru a o obtine este nevoie de obicei de masuratori de 10x ori mai mari (in cazul acesta 4000mm).

Intrucat este destul de dificila crearea unei sine de 4m perfect drepte, am ales solutia folosirii unui cerc de sine R2 Peco, deja existent in ovalul meu de teste. Sinele fiind cositorite, ovalul este rigid si are un diametru masurat in diferite axe de 875.6mm (fata de 876mm teoretic) deci cu 0.4 la mie mai mic. Raportul lungimilor sinelor exterioara / interioara este de 1.037, deci sina exterioara este mai lunga cu 3.7%. Roata de masura Piko are forma tronconica cu un diametru minim de 10.3mm si maxim de 10.7mm; raportul diametrelor fiind de 1.039, in consecinta osia de masura poate negocia teoretic FARA ALUNECARE curbele R2.

tracks.png
Ce nu imi place la vagonul Piko este distanta dintre osii de 104mm. Sunt intotdeauna de preferat vagoane scurte sau cu boghiuri care permit un unghi al rotilor fata de sina mai apropiat de tangenta la cerc. In cazul Piko, acest unghi face ca roata de masura sa "vada" o raza a cercului (r) mai mica decat cea reala (R) cu 7 la mie (0.7%). Prin urmare, distantele afisate in linie curba R2 vor fi mai mici cu 0.7% fata de realitate si fata de distantele parcurse in linie dreapta. Implicit si vitezele afisate in parcurgerea cercului vor fi cu 0.7% mai mici ca in linia dreapta. Totusi, 0.7% se incadreaza in acel 1% pe care il consider acceptabil (sau rezultatele se pot pondera cu acest 0.7%).

r mic.JPG

Am ales un numar de 40 de ture parcurse pentru masuratori; distanta afisata ar trebui sa fie 10930cm adica 2 x pi x r x 40. Folosirea unui factor de calibrare de -3 in softul Piko duce la o masuratoare de 10921cm intr-un sens si 10940cm in celalalt sens. Valorile reprezinta o eroare sub 1 la mie (0.1%). Valoarea constantei este apropiata de cea determinata de modelistii germani (-4); fata de -1 valoarea cu care vine vagonul. https://www.stummiforum.de/t153422f2-PIKO-Me-wagen-5.html

In concluzie, Piko Messwagen se poate calibra (-3) pentru a obtine masurari cu precizie mai buna de 1% a vitezelor sau distantelor parcurse; la nevoie, viteza in oval se poate majora cu 0,7% pentru o estimare si mai buna a acesteia; distantele se pot masura separat pentru linii drepte si respectiv in curbe, valorile din curbe si ele se pot majora cu 0,7% daca se doreste o acuratete maxima a rezultatelor.
 

dac

Well-Known Member
Trenulist
15 Septembrie 2007
1.340
81
Bucuresti
LOCATION
Bucuresti
De curiozitate, am refacut testele de mai sus cu speedo - vagonul cu vitezometru bicicleta realizat cu ani buni in urma si prezentat aici: https://forum.lokomotiv.ro/threads/speedo.5686/#post-118112

IMG_0861.jpg
IMG_0862.jpg

Din start, am remarcat faptul ca rotile Roco de 11mm diametru mediu prezinta o conicitate mai redusa: 10.9mm diametru minim, 11.1 diametru maxim. Aceasta indica un raport de numai 1.018, deci 1.8%, prin urmare parcurgerea curbelor R2 se face obligatoriu CU ALUNECARE. Cel mai probabil exista un echilibru intre fortele de frecare, roata interna parcurgand o distanta mai mica decat rotatia ei, respectiv invers pentru roata externa. Per total asta poate duce totusi la o masurare precisa a distantei medii totale, mai ales in cazul unei distante parcurse rezonabil de mari.

In plus, distanta dintre osii de numai 53mm scade unghiul facut de roti cu tangenta la cerc, prin urmare subestimarea distantei parcurse este de numai 2 la mie (0.2%) - comparativ cu 0.7% in cazul vagonului Piko. Parcurgerea celor 40 ture de oval R2 (10988cm) necesita o constanta de 3003 - nu de 3009 cum o aveam setata.
Cu voia dvs. imi fac mea culpa acum pentru toti acesti ani in care, fara voie, v-am indus in eroare, chiar daca este de numai 2 la mie (0.2%). :))

Partea frumoasa insa abia acum urmeaza: chiar daca distantele parcurse sunt estimate identic de speedo si respectiv Piko Messwagen (dupa aplicarea corectiilor de 0.2% si 0.7%), vitezele afisate sunt insa diferite: 144 km/H0 si 137 km/H0, adica o diferenta de 5%!!!
Greu de crezut ca bazele de timp controlate de cristale de quartz au o asa de mare diferenta intre ele. Asta daca nu cumva...

(este cunoscut faptul ca vitezometrele auto supraestimeaza viteza cu pana la 10%, pentru a asigura complianta cu legislatia rutiera in conditiile unor variabile ce nu pot fi controlate de producator: roti cu diametre diferite de cele recomandate, presiuni de umplere variabile, temperatura ambientala, etc.)
...Nu cumva si vitezometrele velo procedeaza la fel?
 

dac

Well-Known Member
Trenulist
15 Septembrie 2007
1.340
81
Bucuresti
LOCATION
Bucuresti
Inca ceva: indiferent ce tip de vagon este folosit pentru masuratori de distanta / viteza, este necesar un cuplaj rigid longitudinal (cuple scurte). Folosirea unui cuplaj care permite joc (cuple clasice NEM) face posibila aparitia unor oscilatii longitudinale ale vagonului in timpul deplasarii. Suprapunerea unei astfel de oscilatii peste momentul unei tranzitii detectate de senzor duce la detectii multiple, cu inregistrarea unui "spike" de viteza de 2x-3x mai mare decat viteza reala. Daca softul Piko face o treaba buna la eliminarea in mare masura a afisarii acestor varfuri de viteza, totusi detectia multipla a unei tranzitii duce la inregistrarea eronata a distantei.

Spre exemplu, masurarea vitezei vagonului motor ICE3 BordBistro am facut-o prin impingerea vagonului de masura, fara nici un fel de cuplaj (cuplele ICE3 fiind speciale). La treapta intai de viteza (4.8 km/H0) vagonul inregistra periodic viteze de 10-12 km/H0 (cand era vizibila separarea dintre vagoane).

"And one more thing" (says Columbo): distanta mare dintre osii (104mm) este totusi utila la urmarirea cu precizie a inclinarii longitudinale a sinei (slope); dimpotriva, distanta mica dintre roti (16mm) si jocul din lagare face imprecisa determinarea inclinarii laterale (grade). Folosind o nivela cu bula am ajustat orizontalitatea suprafetei de test cat mai bine posibil in 2 axe perpendiculare. Daca slope era afisat ca 0.0% - 0.1% in cele 2 axe, in schimb grade aparea ca +/- 3% in aceleasi axe. Pretty useless I'd may say...
 

cosmin78

Well-Known Member
Trenulist
28 Aprilie 2007
6.237
912
Porto/Craiova
YAHOO
cosminn78
LOCATION
Porto/Craiova
Interesant review-ul si paralela cu speedo. Ar fi fost interesant si o comparatie cu Tachowagen de la Fleischamnn.
In final care este concluzia, Speedo sau Messwagen?
 
  • Like
Reacții: mpursu

dac

Well-Known Member
Trenulist
15 Septembrie 2007
1.340
81
Bucuresti
LOCATION
Bucuresti
Concluzia este si, si. De exemplu, masina de burat de la Bachmann (Liliput), fara cauciucuri de tractiune, nu urneste din loc vagonul Piko, dar merge bine cu speedo. A reusit totusi, lestata suplimentar cu un plumb de pescuit de 30g...

Despre Tachowagen nu stiu daca are vreun firmware dedicat sau este tot un vitezometru de bicicleta la origine; colegul @GFN facuse undeva o comparatie parca, mai demult.
 

SSL

Active Member
10 Iulie 2015
115
110
Bucuresti
LOCATION
Bucuresti
Multumesc @dac pentru review si comparatii!
Mi-ai redeschis apetitul brusc pentru un Messwagen.
Cochetam acum ceva vreme cu ideea de a-mi face unul, dar daca tot am o zi de nastere upcoming, iata solutia eleganta de cadou, de la Piko :D

Am depus cererea la Conducere, in 3 exemplare (in dosar cu sina, desigur ;) ), acum astept sa vad daca se aproba.

Bineinteles, optiunea sa-mi fac (inca) unul in regim DIY ramane intotdeauna deschisa.
 

dac

Well-Known Member
Trenulist
15 Septembrie 2007
1.340
81
Bucuresti
LOCATION
Bucuresti
Utilizarea cea mai frecventa a unui astfel de vagon de masuratori, fie el RTR (ready-to-run) facut de fabrica sau DIY (do-it-yourself) facut acasa, este pentru setarea vitezei maxime la scara a locomotivelor in conformitate cu a celor din realitate. Astfel, imaginea unui tren de calatori ruland cu 120 km/H0 este extrem de realista si placuta ochiului, evocand poate amintiri cu iz nostalgic...

Si totusi, un ICE 3 inghitind (kilo)metrii dioramei cu 320 km/H0 este o imagine care zgarie rau retina, mai ales in curbele R2. In urma testelor, am ales viteza de 160 km/H0 ca fiind un compromis acceptabil pentru ICE 3 si care pastreaza totusi senzatia de "bullet train", prin urmare am scalat cu 1/2 viteza maxima a celorlalte locomotive. Well nope, no way: de data asta garnitura de calatori ruland cu 60 km/H0 parca abia se taraie pe sine...

Solutia finala, iarasi una de compromis (vizual, sa zicem) a fost o ponderare relativa intre garnituri, care sa pastreze diferentele dintre ele, dar sa ofere totusi o iluzie acceptabila de realism. Iata cateva exemple:
- ICE 3 = 160 km/H0
- Railjet (Taurus) = 140 km/H0
- IC 2 (BR 147) = 120 km/H0
- Cityjet (Desiro) = 100 km/H0
- Plasser & Theurer 07-16 = 80 km/H0
- garnituri de marfa = 60-80 km/H0.