Jak skalibrować pomiar napięcia i prądu w Betaflight, żeby licznik mAh pokazywał prawdę

Po co w ogóle mierzyć prąd? Oscar Liang zwraca uwagę, że pod obciążeniem napięcie siada i w locie mocno skacze, więc słabo pokazuje, ile energii zostało w pakiecie. Przy lataniu akrobacyjnym i filmowym samo napięcie zwykle mu wystarcza. W wyścigach i lotach dalekiego zasięgu, gdzie trzeba dokładnie wiedzieć, kiedy lądować, lepiej kierować się zużyciem w mAh z czujnika prądu, ale tylko wtedy, gdy czujnik jest skalibrowany.

Najpierw sprawdź napięcie

Zdejmij śmigła. Zmierz napięcie akumulatora multimetrem albo testerem pakietów, podłącz go do drona i połącz się z Betaflight Configuratorem. Porównaj swój pomiar z napięciem w zakładce zasilania i akumulatora („Power & Battery”). Oscar Liang uznaje różnicę do 0,1 V za dopuszczalną.

Jeśli odczyt różni się bardziej:

1. Kliknij przycisk „Calibrate” w prawym dolnym rogu zakładki zasilania.
2. Wpisz zmierzone napięcie.
3. Kliknij „Calibrate” jeszcze raz i zgódź się, żeby Betaflight zapisał nową skalę napięcia.

Jeśli napięcie w ogóle się nie pojawia, sprawdź, czy źródło pomiaru napięcia („Voltage Meter Source”) jest ustawione na „Onboard ADC”. Do wyboru jest jeszcze „ESC Sensor”, czyli napięcie z telemetrii regulatora, i „None”. W CLI skala napięcia to parametr vbat_scale.

Sprawdź, czy dron ma czujnik prądu

Zanim zaczniesz kalibrować, upewnij się, że masz co kalibrować. Oscar Liang radzi obejrzeć regulator ESC: czujnik prądu wygląda zwykle jak duży rezystor przy polach lutowniczych zasilania. Jeśli go widzisz, ustaw źródło pomiaru prądu („Current Meter Source”) na „Onboard ADC”. Jeśli regulator nie ma czujnika, a mimo to wybierzesz „Onboard ADC”, dostaniesz przypadkowe odczyty.

Pozostałe opcje w zakładce to „ESC Sensor” (prąd z telemetrii regulatora, obsługiwany przez część 32-bitowych regulatorów), „MSP Sensor/OSD Slave” dla zewnętrznego urządzenia podłączonego przez MSP oraz „None”. W CLI jest jeszcze czujnik wirtualny, który szacuje prąd z położenia drążka gazu. Oscar uważa, że zwykle łatwiej korzystać z czujnika na ADC. Czujnik wirtualny nie jest zbyt dokładny, ale według niego dobrze ustawiony jest lepszy niż nic.

Potem dodaj na OSD dwa elementy: bieżący pobór prądu („Battery current draw”) i zużytą do tej pory pojemność („Battery current mAh drawn”).

Co robią skala i przesunięcie

Betaflight, jak podaje dokumentacja zakładki zasilania, przelicza napięcie z czujnika, odczytane przez przetwornik ADC, na ampery według wzoru:

prąd [A] = ADC [mV] x 10 / skala + przesunięcie / 1000

Skala jest w mianowniku, więc działa odwrotnie: im wyższa skala, tym mniejszy prąd pokazuje dron. Jeśli OSD pokazuje więcej mAh, niż naprawdę zużyłeś, podnieś skalę. Jeśli mniej, obniż ją. W CLI te wartości to ibata_scale i ibata_offset.

Oscar Liang pisze, że przesunięcie zwykle można zostawić na zerze. Jeśli już je zmienia, to o niewielką wartość, tak żeby dron stojący na ziemi pokazywał zero amperów albo prawie zero.

Kalibracja z ładowarką

Oscar Liang woli tę metodę, bo nie wymaga dodatkowego sprzętu ani kręcenia silnikami na stole.

1. Naładuj pakiet do pełna: 4,20 V na ogniwo dla LiPo, 4,35 V dla LiHV.
2. Wylataj go prawie do końca, mniej więcej do 3,5 V na ogniwo.
3. Po wylądowaniu zapisz zużycie w mAh, które pokazuje OSD.
4. Naładuj pakiet z powrotem do tego samego napięcia, od którego zaczynałeś, i sprawdź, ile mAh pokazała ładowarka.
5. W zakładce zasilania zapisz obecną skalę amperomierza („Amperage Meter Scale”).
6. Policz nową wartość:

nowa skala = stara skala x (mAh z OSD / mAh z ładowarki)

Przykład Oscara: OSD pokazało 1520 mAh, ładowarka 1703 mAh, a skala wynosiła 400, więc nowa skala to 400 x 1520 / 1703 = 357. Betaflight przyjmuje tylko liczby całkowite, więc wynik zaokrąglij.

Licz się z tym, że trzeba będzie to powtórzyć jeszcze dwa albo trzy razy, zanim liczby się zgodzą. Weź pakiet w dobrym stanie: stary albo źle traktowany akumulator mógł stracić część pojemności i zafałszuje wynik.

Kalibracja na miejscówce

Bez ładowarki, która pokazuje mAh, albo bez komputera też da się dojść do dobrego wyniku. Weź trzy albo cztery naładowane pakiety i porównuj odczyt z OSD z pojemnością podaną na pakiecie.

Przykład Oscara Lianga: skala wynosi 400, wylatujesz pakiet 1000 mAh do końca, a OSD pokazuje 900 mAh. Odczyt powinien wzrosnąć o mniej więcej 10%, a nawet trochę więcej, bo w pakiecie zostaje jeszcze odrobina energii. Obniżasz więc skalę o 10%, do 360. Wylatujesz kolejny pakiet i powtarzasz. Jeśli nie masz przy sobie komputera, zmień wartość w menu OSD: „Features”, „Power”, „IBAT Scale”.

Kalibracja z amperomierzem

Dokumentacja Betaflight opisuje metodę dla tych, którzy mają amperomierz:

1. Zdejmij śmigła.
2. Wepnij amperomierz szeregowo między akumulator a drona. Dokumentacja podpowiada przedłużacz XT60 z jednym przeciętym przewodem.
3. W zakładce silników („Motors”) dodawaj gazu, aż amperomierz pokaże około 1 A.
4. W zakładce zasilania zapisz prąd z amperomierza i prąd, który pokazuje Betaflight.
5. Powtórz to co najmniej trzy razy przy różnych prądach od 0 do 5 A, nie przekraczając zakresu amperomierza.
6. Policz regresję liniową dla zebranych par (dokumentacja podaje arkusz kalkulacyjny, który robi to za ciebie). Skalę, z którą mierzyłeś, pomnóż przez nachylenie prostej, a wyraz wolny w mA odejmij od przesunięcia.

Dokumentacja dodaje, że przy rezystorach pomiarowych (bocznikach) przesunięcie wynosi zwykle mniej niż ±1000 mA, a czujniki Halla mają je dużo większe. Oscar Liang nie przepada za tą metodą: przy małym prądzie odczyty skaczą i na OSD, i na multimetrze, na przykład między 3,2 a 3,7 A, więc trudno o dokładny pomiar.

Granica pomiaru przy pełnym gazie

Nawet idealna kalibracja ma granice. Przetwornik ADC w kontrolerze lotu mierzy najwyżej 3,3 V i zwykle to właśnie ogranicza największy prąd, jaki da się zmierzyć. Powyżej tej granicy odczyt stoi w miejscu, choć prąd dalej rośnie, więc licznik może pokazać mniej mAh, niż naprawdę zużyłeś. Dokumentacja radzi dlatego pilnować też napięcia akumulatora.

Ustaw ostrzeżenia

Kiedy oba odczyty się zgadzają, ustaw progi w tej samej zakładce. Według dokumentacji Betaflight napięcie ostrzegawcze powinno zostawiać zapas na bezpieczne lądowanie, zwykle 3,6-3,5 V na ogniwo, a napięcie minimalne powinno odpowiadać granicy, za którą zaczyna się uszkodzenie pakietu, zwykle 3,3 V. Poniżej 3,3 V pakiet zaczyna się psuć, może przestać trzymać ładunek, a nawet stać się niebezpieczny.

Wpisz też pojemność pakietu: Betaflight wylicza z niej pozostałą pojemność w procentach. Od wersji Betaflight 2026.6 zakładka obsługuje do trzech profili akumulatora, każdy z własnymi napięciami ogniw, pojemnością i progiem ostrzeżenia o pojemności. Przydaje się to, jeśli jednym dronem latasz na pakietach różnej wielkości.