Inlägg

Konstruktion – v27

kon_1
Figur 1: Det här är skakbordet med tryck-regulatorn och ventil kopplat till subwoofer-boxen.

Under denna vecka har en ventil och en tryck-regulator installerats på skakbordet. Detta ger möjligheter att förändra trycket i subwoofer-boxen med komprimerad luft. Som diskuterats i förra veckans inlägg görs detta för att mer massa ska kunna placeras på skakbordet utan att högtalarelementet slår i botten. För initiala stresstest har kuber av gips gjutits. När det kommer till arbetet på kuben så har en CNC-fräs jobbats med så att aluminium-delar kan skäras av team Konstruktion.

//During this week a valve and a pressure regulator has been installed on the shaker table that enables us to pressurize the subwoofer box with compressed air. As was discussed in last week’s post this is done so that more mass can be placed on the shaker table while running it without the speaker element hitting the bottom of the subwoofer box. For some initial stress tests, cubes has been cast out of gypsum. When it comes to the work on the cube itself a CNC-mill has been worked with so that parts can be cut from aluminium by the Construction team.

Experiment – v27

ex_1
Figur 1: Här kan vi se prototypen.

ex_2
Figur 2: Under konstruktionen av en kondensator-box.

Under veckan så har vi testat den nya field-millen. Vi försökte att mäta alla komponenter i det elektriska fältet med en field-mill, detta testet gjordes på två olika sätt. Först så vred vi field-millen 45 grader i ett uniformt elektriskt fält och i det andra experimentet så använde vi en Van de Graaff-generator och flyttade på field-millen för att se om vi såg någon skillnad på signalen. Efter dessa test så började vi bygga en parallell kondensator-box som vi kommer att använda för att kunna inducera elektriska fält från olika vinklar. Vi har även provat att mäta det elektriska fältet när mätaren sitter fast på lådan för att få en så verklig mätning som möjligt med hur det kommer se ut på månen.

//During this week we have tested our new field mill. We tried to measure all the electric field-components with one field mill with two different approaches. In the first one we tilted the field mill 45 degrees in a uniformed electric field and the in the second experiment we used a Van de Graaff-generator and moved the field mill to see if we observed any difference in the measurements. After the field-component tests we started to build a parallel-plate capacitor box that we will use to induce electrical fields from different angles. We have also measured the electrical field when the sensor is mounted on the box to get as accurate measurements as possible for how it will look like when it’s on the moon.

Elektronik – v27

el_1
Figur 1: Första versionen av kretskortet.

el_2
Figur 2: Vi hade kul med flytande kväve.

Målet med den här veckan var att ta strömförsörjningskretsen ytterligare ett steg och slutligen göra det första riktiga kretskortet. Efter att ha beställt alla delar visade det sig dock att det var ont om plattor som kretskortet skulle etsas på. Trots detta gjordes ändå ett försök på den enda plattan som gick att använda. Resultatet av etsningen blev dock inte alls särskilt bra och det fanns inte ens något syfte med att sätta fast några komponenter på kortet, då det ändå inte skulle ha fungerat. Det visade dock på en del brister i designen som behövde fixas till och nu är vi på banan igen och förhoppningsvis kommer det fler plattor snart!

Arbetet med att styra en mikrokontroll med en annan har fortsatt och den här veckan har vi lyckats styra motorn på det viset. Vi har även arbetat fram en liten RPM-mätare så att vi kan mäta hur snabbt vår motor går och göra så att vi kan skriva in en bestämd hastighet och sedan ska motorn gå i den hastigheten.

Den här veckan har vi även testat att sänka ner ett av våra Arduino-kort, som vi för närvarande använder för att styra motorn med, i flytande kväve. Vi gjorde detta för att se hur väl de skulle klara extrem kyla. Det visade sig att det klarade sig bra till ungefär -106 grader C innan det slutade fungera. När kortet blev varmt började det dock fungera felfritt igen, så det tog som tur var ingen skada av att bli så kallt.

//The goal this week was to finish the digital design of the step-down voltage circuit and finally create a physical circuit. However, after ordering all the electrical components required it was discovered we had a shortage of copper plates that circuits are etched on. Despite this we made a first attempt on a smaller plate. The result was unfortunately not very satisfying, and we did not attempt to attach the components onto the circuit as it would not have worked anyway. There were some practical issues with the design where components were too close together, causing the copper plating to run together in some spots. We fixed the design, and are now ready to try again once the new copper plates arrive.

Work has continued with trying to control one microcontroller with another, and this week we were able to succeed in controlling the brushless motors this way. We have also put together an RPM-sensor so we can measure how fast the motor is going. Eventually we need to be able to take the RPM-sensor’s signal and use it to set the exact speed of the motor.

This week we have pushed our Arduino cards to the limit by lowering them into liquid nitrogen. We wanted to see at which temperature they would stop working, since the moon gets really cold. We determined that the Arduino can withstand down to about -106 degrees Celcius, after which it goes dark. After it warms up however it works fine, so it does not seem to take any permanent damage from getting too cold.

PR & Media – v27

pr_2
Figur 1: Kreativt arbete där vi skapar affischer.

Under den här veckan har PR & Media skickat ut pressmeddelanden till alla möjliga nyhets-byråer och vi lyckades få med projektet i Västerbottens-Kuriren. Läs artikeln här! Resten av veckan har vi arbetat fram ett gäng affischer som ska användas till något riktigt spännande som händer i slutet på juli. Vi har även varit och dokumenterat de andra projekt-teamens arbeten. Kommande vecka ska vi arbeta vidare med Space Science Swedens hemsida samt deras grafiska profil.

//During this week the PR & Media team has sent out press releases to different news agencys and we actually succeeded and got published in a local newspaper here in Umeå that’s called Västerbottens-Kuriren. Read the article here! We have also worked with posters that we’re going to need for something really exciting that’s happening by the end of this month. We’ve documented the other teams work and the coming week we’re continuing working with building Space Science Sweden’s website and graphfic profile.

Simulering – v27

sim_1
Figur 1: Figuren visar effekterna som sensorn har på det elektriska fältet kring sig där varje axel i planet är en infallande vinkel på det elektriska fältet och höjden på ytan är hur mycket fältet påverkas.

sim_2
Figur 2: Figuren visar en av funktionerna för att korrigera för geometrin, då sensorn är placerad på månlandaren.

Den här veckan har simuleringsgruppen arbetat med datahantering. Vi har tittat på hur bra vi kan förutsäga inkommande vinklar på det elektriska fältet beroende på var sensorn sitter. Förra veckan såg vi hur bra/dålig vår modell var och nu i veckan har vi arbetat på funktioner som kompenserar för detta. Dessa funktioner kan kompensera för förändringen i e-fältet och genom att skapa dessa funktioner hoppas vi kunna skapa ett mätbart sätt att se vart sensorn ska sitta för bästa möjliga mätningar. En nackdel med modellen om den skulle användas för faktiska mätningar är att den måste vara väldigt exakt, och vi behöver ta fram ett sätt att förutspå felmarginalen i den. Fördelen med funktionerna och modellen är att vi kan ta fram vinklar som i annat fall skulle vara omöjliga.

Vi har också börjat titta på solcellernas påverkan av e-fältet för att se om vi behöver ta hänsyn till dessa.

//This week the simulation team have done some more work with simulation data. Seeing how good we can predict incoming angles of the electric field depending on the layout and position of the sensor. Last week we saw how good our predictions was compared to the real values and this week we have been working on correcting these by defining functions based on the geometry. These functions can then compensate for the change in electric field based on the geometry. By doing these compensations we hope to create a way to measure how much the electric field is changed depending on where on the lander we are placed. The more we have to correct the worse the placement is. The bad part of this is that we have to make really accurate simulations if this is to be used in actual measurements, the good part is that if we actually make a good enough model, we can get really good results. The only hard part is actually predicting the error of the corrections (and later electric field) once we are actually standing on the moon. This is one part of what we are working on right now.

We also just started looking at the solar cells placed on the lander, these should by themselves create their own electric field, a field we have to approximate to see how much it interferes.

Experiment – v26

ex_1

ex_2

Under veckan så har vi försökt koppla ihop det nya mätinstrumentet med datorn för att kunna läsa av data. När vi fick ett fungerande program insåg vi att den nya kopplingen från sensorplattorna inte fungerade. För att försöka få ut en signal från mätaren så har vi testat med den gamla kopplingen. Vi har även vakuum-testat motorn för att se hur mycket effekt den drar i vakuum samt för att se hur varm den blir i jämförelse mot luft.

//During this week we have tried to connect the new field mill to the computer to be able to read the data. When we got the program to work we realized that the new circuit-connections from the sensor plates didn’t work. A new connection of the sensor plates have been made, similar to the one from the old field mill. We have tested the motor in a vacuum chamber to see how much effect it needed in vacuum compared to air resistance and to see how much more heat it produced in vacuum.

Konstruktion – v26

kon_1
Figur 1: Här har vi prototypen, även kallad kuben.

kon_2
Figur 2: Här byggs prototypen i aluminium.

Den här veckan har team Konstruktion jobbat med nya designlösningar för kuben, där en ny prototyp i aluminium med nedsänkta skruvar ska byggas. Planen är att prototypen ska vara färdigtillverkad inom två veckor så att ett stresstest på kuben ska kunna köras. Stresstestet kommer genomföras på skakbordet, som vi också jobbat med att göra i ordning. Förutom att byta kablar och gömma kontakter, så har en kondensator kopplats in för att förhindra strömdippar under tiden bordet körs. Samtidigt så har teamet jobbat med att trycksätta skakbordet. Problemet är att högtalarelementet tyngs ner av större tyngder, vilket försvårar dess förmåga att vibrera uppåt och neråt eftersom det då börjar slå ner i högtalarens botten. För att åtgärda detta försöker vi täta högtalaren och sen höja trycket inne i lådan med hjälp av tryckluft. Detta ska då trycka upp högtalarelementet och kompensera för tyngderna på bordet.

//This week the Constructions team’s been working on new designs for the cube, where a new prototype in aluminum with recessed screws is being built. The plan is that the prototype will be done within two weeks so a stress test on the cube can be conducted. The stress test will be run on the shaker table which has been improved by changing cables and hiding contacts. A capacitor has also been connected to the shaker tables power supply to prevent current drops while it is running. Meanwhile, our team have been working to pressurize the subwoofer box. The problem is that when heavy things are placed upon the shaker table, the speaker element is weighted down so that it starts hitting the bottom of the subwoofer box when the shaker table is run. To adjust this, we will pressurize the subwoofer box with compressed air. This will then press the speaker element upwards and compensate for the weights placed on the shaker table.

Elektronik – v26

el_1
Figur 1: Nytt för denna krets är att vi nu kan mata +- 5 V förutom 12 V.

el_2
Figur 2: När vi testade köra motorn i vakuum.

el_3
Figur 3: Testning pågår.

el_4
Figur 4: Ett litet adapterkort för en ytmonterad switchande regulator. Den var lite väl liten för att man skulle kunna löda på kablar direkt så vi valde att göra ett kort istället.

Teamet har suttit och petat lite på en breadboard-prototyp nummerr ett av strömförsörjningskretsen, hunnit designa prototyp två för att sedan hinna designa prototyp tre innan vi ens byggt prototyp två! Prototyp tre kommer bli vårt första försök till att skapa ett fullt funktionellt kretskort vilket kommer bli spännande. Kommer det fungera eller kommer det börja brinna? Största skillnaden mot tidigare prototyper är att vi fokuserat på att minska ner storleken på komponenterna samtidigt som de möter kraven som ställs.

Vi har testat att köra en motor i vakuum för att se hur pass mycket ström den förbrukar vid olika hastigheter. Som förväntat drog den mindre i vakuum än i luft, då rotorn utsätts för luftmotstånd vilket ökar belastningen. Dock har vi insett att den effektbegränsning som satts av projektägarna på 10 W är ett problem då vi snabbt överstiger det vid de rotationshastigheter vi vill uppnå, upp till 20 000 varv per minut.

Arbetet med motorstyrningen fortsätter, och det går framåt. Just nu sitter vi och jobbar med att kunna styra en mikrokontroller med en annan mikrokontroller, för att kunna simulera de omständigheter som kommer råda senare.

Teamet fick prova på det här med att etsa kretskort, vilket är en pillrig process där man belyser en kopparfilm med UV-ljus och badar kortet i olika kemikalier. Bra övning för det kommande strömförsörjningskortet som ska byggas!

//This week the team has been hard at work fiddling with the first power supply circuit, designing the second one just to skip to the third prototype before we even built the second one! Prototype number three will be our first attempt at building a fully functional circuit which will be awesome. Will it work or will it explode? The biggest difference from earlier versions is that we’ve been trying to minimize the size of the components while still maintaining functionality.

We tested running a motor in vacuum to see how much the current consumption was affected by air resistance, and as expected it was more effective. However, the lack of heat conducting air resulted in a warmer motor which reached temperatures up to 50 degrees celcius. But even when running the motor in a vacuum the motor drains too much current given the limits for the whole assembly, which is 10 Watts. This will be a problem since we want to achieve RPM:s exceeding 20 000.

The team continues working on the control of the motors and we are making progress. At the moment we are working on making two microcontrollers talking to each other, so we can simulate the conditions which will be later on.

We got to experiment with etching a circuit board, which is a fiddly process involving UV lights and different chemicals. This was a good exercise for the circuits we will etch later on!

PR & media – v26

pr_1
Figur 1: Dokumentering pågår.

Som ni kanske redan har märkt gick våra beräkningar om att ladda upp introduktionsfilmen på Youtube någon gång under den här veckan precis som planerat. Vi hoppas att den presenterar syftet med projektet och att ni tyckte om den. En annan sak som också gick som planerat var åtkomsten till bloggen på Umeå universitets bloggportal. Det har varit en hel del arbete med att överföra alla våra föregående blogg-inlägg till den och det arbetet fortsätter vi med ett tag framöver. Vi har skrivit ett utkast för ett pressmeddelande och det planeras även att göras en infografisk kortfilm-serie. Vi håller på att utforma en grafisk profil åt Space Science Sweden som även innefattar en ny design för deras logotyp och under veckan har det som vanligt fotograferats och filmats. Mestadels för att dokumentera Elektronik och Konstruktions vakuum-test men även för material till Space Science Swedens hemsida.

//As you may have already noticed, our estimation to upload the introduction video on Youtube someday during this week went according to plan. We hope you liked it. Another thing that went according to plan was the access to the Umeå University-blog. There has been some work with transferring all of our previous posts and that work will continue for a while. A draft for a press release has been written and we are also planning to produce an infographic short film series so a script for that is in the making. A graphic profile for Space Science Sweden is also in the making that includes a new design for their logotype and as usual we have been shooting photos and filming during the week. Mostly to document the vacuum test performed by the Electronics team and the Experiment team but also some material for the Space Science Sweden website.