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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Kann mir einer diese Schaltung erklären?


Autor: Zitronenbrot (Gast)
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Hallo Leute

Wer kann mir die genauere Funktion dieser Schaltung erklären.
Ich bin Elektronikeinsteiger und verstehe nicht immer alles.
Interessieren würde mich vor allem was der Kondensator zwischen Pin 10 
und Pin 12 für eine Funktion hat.

Ich nehme mal an dass dieser Kondensator dann einen entsprechend langes 
Signal erzeugt?

Ist dieses Singal immer gleich lang wenn ein Zündimpuls eintrifft?

Was haltet ihr von dieser Schaltung? Ist sie gut oder hat sie viele 
Unzulänglichkeiten?



Grüsse Zitronenbrot

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

die Schaltung wurde hier im Forum schonmal diskutiert.
Den Kondensator kannst Du nicht so direkt einzeln betrachten, die ersten 
beiden Gatter bilden einen monostabilen Multivibrator, der Impulse 
konstanter Länge erzeugt. Die Impulslänge hängt von der Zeitkonstante 
100n/27k ab.

Das Ding war meines Wissens mal Bestandteil eines analogen 
Drehzahlmessers, dahinter käme dann noch ein Integrator und ein 
Instrument zur Anzeige.

Man kann die Schaltung natürlich auch zur Impulsformung für eine 
digitale Zählung nehmen.

Die Schaltung würde ich mal als Standardschaltung bezeichnen und sie 
dürfte auch ihren Zweck erfüllen.

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Peter Roth (gelb)
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Das ist eine Impulslängen-Konstanthalter.

Wenn ein Impuls von der Zündleitung kommt, zieht er Pin 8 auf 0 und das 
erste Gatter geht am Ausgang high. Der nächste Eingang geht kurzzeitig 
(ca. R*C=2,7ms) auch auf high und hält über das zweite Gatter den 
zweiten Eingang
des ersten Gatters solange auf low.

Auch wenn dann der Zündimpuls wieder weg ist, bleibt das Signal für 
2,7ms bestehen.

Auch wenn innerhalb der 2,7ms ein weiterer Zündimpuls kommt, ist er am 
Ausgang nicht bemerkbar. (Schneller als grob gerechnet 2x2,7ms kann die 
Schaltung nicht. Das sind 11000 Umdrehungen pro Minute. Reicht knapp für 
Motorsport)

Da jeder Zündimpuls auf die gleiche Länge gebracht wird, ist das 
(geglättete) Ausgangssignal proportional zur Zündfrequenz (Drehzahl)

Für gefährlich halte ich, ohne weitere Schutzmaßnahmen (z.B. 
Schottky-Dioden gegen die Versorgung) mit dem Impuls in die Schaltung 
hinein zu gehen.

Grüße, Peter

Autor: Otto (Gast)
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Hallo Zitronenbrot,

wie ich das sehe, ist das ein Monoflop, dass vom Zündimpuls getriggert 
wird. Bei niedrigen Drehzahlen wird es nicht so häufig getriggert und 
liefert so "nur gelegentlich" einen Impuls. Bei hohen Drehzahlen wird es 
sehr häufig getriggert.

Auf längere Zeit gesehen, bildet sich ein PWM-Signal mit einem über die 
Drehzahl variablen Tastgrad von (fast) 0 bis 100%.

Gruss Otto

Autor: Gerhard (Gast)
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Ich verstehe nicht, wieso die Schaltung eine Kippstufe bildet.....
Was sind das für Gatter?
NAND??

Autor: Gerhard (Gast)
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Ok, Datenblatt gefragt und Denkfehler gefunden.....

Autor: dare (Gast)
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Ich möchte noch zu bedenken geben, dass es variable Zündungen gibt, 
welche konstruktionsbedingt zwei mal pro Umdrehung zünden (1mal OT, 1 
mal UT).
Das stört nicht weiter beim Einsatzgebiet.
Mein Motor dreht allerdings bis über 12000. Sind folglich 24000 Signale. 
Da kommt man mit 11000 nicht weit...
Grüße!

Autor: Otto (Gast)
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Hallo dare,

dann halbiere die Kapazität des Kondensators.....

Gruss Otto

Autor: Zitronenbrot (Gast)
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Guten Morgen.

Die möchte mit diesen Zündabgriff  einfach die Drehzahl zu ermitteln und 
dann ebenfalls mit einem AVR zu verarbeiten.

Denoch habe ich irgendwie Angst um den AVR. Kommt da wirklich keine 
Überspannung durch?

Würde es Sinn machen den Eingang Pin 8 vielleicht noch mit einer 
Zenerdiode 5V zu schützen?


Wie funktioniert eigentlich der Zündabgriff bei den "Blitzpistolen" für 
den Zündzeitpunkteinstellung. Dort wird meistens mit so einer Art Zange 
das Zündkabel umschlossen. Ist dies ein kapazitiver Abnehmer oder auch 
induktiv?


@dare

Bei Zündungen die im OT wie auch im UT zünden muss man allerdings mit 
verstärktem Zündkerzenverschleiss rechnen

Gruss

Zitronenbrot

Autor: Anonymous (Gast)
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(I am the author of the schematic).

I have used this circuit several times.

The connection with the spark plug lead
is an inductive connection. Instead of a
crocodile clip you can use a pick-up coil
made with a piece of insulated wire.
(See above picture).

While developing your code for the AVR,
connect 12V AC (50Hz) to TP1 and you will
have 3000 pulses per minute on the output
of the circuit.

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

naja, auch wenn man die 2. Kondensatorplatte um die erste 
(Zündkabelseele) wickelt bleibt es ein Kondensator.
Für eine induktive Kopplung müßte da andere Ende an GND und die Achse 
der Spule um 90 Grad gedreht werden...
Wäre aber ziemlich unsinnig. :)

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Axel H. (mf-futzi)
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Hallo,

> Ich möchte noch zu bedenken geben, dass es variable Zündungen gibt,
> welche konstruktionsbedingt zwei mal pro Umdrehung zünden (1mal OT, 1
> mal UT).

Gibt es da einen Motortyp, den ich noch nicht kenne? Also ausgehend von 
einem Einzylinder-Motor erfolgt eine Zündung pro 2 Umdrehungen 
(Viertakter), bzw. 1 Zündung pro 1 Umdrehung (Zweitakter). Vorausgesetzt 
der Abgriff des Drehzahlmessers erfolgt am Kabel zur Zündkerze.
Aber von einer Zündung bei UT habe ich noch nie etwas gehört.

Autor: Thilo M. (Gast)
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Ich kenne auch nur die einfachen Rasenmäher-Motoren, Einzylinder 
4-Takter, bei denen der Unterbrecherkontakt auf der Kurbelwelle sitzt. 
Die zünden dann halt bei jedem OT.

Aber manche modernen Elektronikzündungen können für eine Zündung 
mehrfach hintereinander zünden, um die Verbrennung zu verbessern.

Autor: Anonymous (Gast)
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@ Michael U.

You are right, it's a capacitive pick-up.

Autor: Axel H. (mf-futzi)
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Hallo,

> Aber manche modernen Elektronikzündungen können für eine Zündung
> mehrfach hintereinander zünden, um die Verbrennung zu verbessern.

Das trift meines Wissens auf die Einspritzung (Piezzo) zu, die in 
mehreren, sehr kurzen Abständen (ms) hintereinander Kraftstoff in den 
Brennraum einspritzt.

Das ändert nichts an der Tatsache, dass die Zündung ungefähr bei OT 
(genauer gesagt vor OT) erfolgt. Niemals bei UT!  Hat ein Motor eine 
Zündzeitpunktverstellung, so verstellt sich die Zündung auf früher (um 
einige Grad), um so schneller sich der Motor dreht.

Soweit der kleine Exkurs zum Motorenbau. Aber ich denke das ist wichtig, 
um einen Drehzahlmesser bzw. dessen Programmierierung an einen 
bestimmten Motor anzupassen.

Autor: Hannes Lux (hannes)
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Zitronenbrot wrote:
> Guten Morgen.
>
> Die möchte mit diesen Zündabgriff  einfach die Drehzahl zu ermitteln und
> dann ebenfalls mit einem AVR zu verarbeiten.

Wenn Du einen sowiso AVR einsetzen willst, dann brauchst Du das Monoflop 
(in dieser Dimensionierung) nicht. Der ICP-Interrupt des AVRs sollte das 
Signal auch so einfangen und den Abstand ausmessen können.

>
> Denoch habe ich irgendwie Angst um den AVR. Kommt da wirklich keine
> Überspannung durch?

Wenn Du den (spannungsfesten!) Eingangskondensator klein genug hältst, 
dann wird die Spannung wohl nicht zu hoch.

>
> Würde es Sinn machen den Eingang Pin 8 vielleicht noch mit einer
> Zenerdiode 5V zu schützen?

Oder mit zwei schnellen Schottky-Dioden gegen GND und VCC. Das musst Du 
halt probieren (ausmessen mit Oszi), ehe Du den AVR dranhängst.

>
>
> Wie funktioniert eigentlich der Zündabgriff bei den "Blitzpistolen" für
> den Zündzeitpunkteinstellung.

Du meinst sicher die Stroboskope für die Zündeinstellung...

> Dort wird meistens mit so einer Art Zange
> das Zündkabel umschlossen. Ist dies ein kapazitiver Abnehmer oder auch
> induktiv?

Der ist kapazitiv. Aktuelle Schaltungen kenne ich zwar nicht, aber vor 
über 30 Jahren haben wir den Abgriff (die "Zange") direkt an den 
Zündanschluss der Blitzröhre gelegt, es wurden also mehrere tausend Volt 
hochohmig abgegriffen.

>
>
> @dare
>
> Bei Zündungen die im OT wie auch im UT zünden muss man allerdings mit
> verstärktem Zündkerzenverschleiss rechnen

Sowas kenne ich nicht, was nicht heißen soll, dass es sowas nicht gibt, 
ich sehe darin allerdings auch keinen Sinn.

>
> Gruss
>
> Zitronenbrot

...

Autor: Anonymous (Gast)
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> Das ändert nichts an der Tatsache, dass die Zündung ungefähr bei OT
> (genauer gesagt vor OT) erfolgt. Niemals bei UT!  Hat ein Motor eine
> Zündzeitpunktverstellung, so verstellt sich die Zündung auf früher (um
> einige Grad), um so schneller sich der Motor dreht.

Two cylinders, two-stroke engine with wasted spark ignition.
Example, the legendary Yamaha RD350.

Autor: Zitronenbrot (Gast)
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Hallo Hannes

Du hast sicher recht mit dem AVR, aber ich möchte später die Schaltung 
noch für eine andere Analoge Schaltung verwenden. Also einen 
Mehrfachanwendung. Deshalb möchte ich auf das Monoflop nicht verzichten.


Die Schutzschaltung mit zwei schnellen Schottky-Dioden gegen GND und VCC 
kenne ich nicht. Deshalb die blöde Frage: einfach beide seriell in 
Speerrichtung schalten?

Beim Eingangskondensator verwendet ich einfach einen Keramikkondensator 
mit genügend Spannungsfestigkeit. Sollte somit gehen


Gruss Zitronenbrot

Autor: Axel H. (mf-futzi)
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Hallo,

> Two cylinders, two-stroke engine with wasted spark ignition.

Bei diesem System (für Viertakter) gibt es tatsächlich eine zweite 
Zündung. Diese findet kurz vor Ende des Ausstoßtaktes (4. Takt) statt, 
um eine noch sauberere Verbrennung zu erreichen. Aber auch diese Zündung 
findet kurz vor OT statt.

Ich werde nun meinen Beitrag hierzu beenden, um das Forum nicht für 
fremde Themen zu missbrauchen. Ich denke Zitronenbrot weis nun, worauf 
zu achten ist, um eine korrekte Messung zu erhalten.

Autor: Anonymous (Gast)
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> Bei diesem System (für Viertakter) gibt es tatsächlich eine zweite
> Zündung. Diese findet kurz vor Ende des Ausstoßtaktes (4. Takt) statt,
> um eine noch sauberere Verbrennung zu erreichen. Aber auch diese Zündung
> findet kurz vor OT statt.

(Two-stroke = 2 Takt)

The Yamaha RD350 has a two cylinders, two-stroke engine and
the spark occurs two times per crankshaft revolution in each
cylinder. (One spark at TDC and one spark at BDC in each cylinder).
The spark in the cylinder at BDC is "wasted", and the spark in the
other cylinder which is at TDC is used. (The two cylinders are 180 
degrees apart).

The RD350 uses a capacitor discharge ignition system with
a single "double output" coil. This solution was quite common
back in the 1970's for two cylinders, two-stroke engines.

TDC = Top Dead Center
BDC = Bottom Dead Center

Autor: Elux (Gast)
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Es gibt tatsächlich Zündungen, die 2 mal pro Arbeitstakt zünden, aber 
nicht im UT (das wäre irgendwie kontrapunktiv) sondern jeweils mehr oder 
weniger kurz vor OT. Sie werden als sogenannte DFS (Doppel Funken 
Spulen) bezeichnet und für Motoren mit graden Zylinderzahlen oder auch 
für Twin Spark Systeme verwendet (Opel, einige Audi's, Alfa...jedoch 
nicht Smart!).
Da beim Zündzeitpunkt ein Zylinder also in Kompression, der Andere aber 
im Gaswechsel ist, hat man sozusagen zwei Funken, die sogenannten Haupt- 
und Stützfunken, die sich u.a. in der Spannungshöhe unterscheiden. Der 
Hauptfunke zündet im jeweiligen Zylinder das Gemisch, der Stützfunke 
schließt den Sekundärkreis und da er im Gaswechsel ist ( beim 
"Auspuffen"), stört es nicht...

Bei Motortestern werden zum Triggern (Drehzahlabnehmer) i.d.R. induktive 
Zangen verwendet.

Bei modernen Fahrzeugen ist diese Art der Drehzahlabnahme unnötig, da 
die Steuergeräte der Einspritzanlagen i.d.R. ein aufbereitetes Signal 
oder ein CAN-Telegramm mit der Drehzahl bereitstellen, sicher "gesünder" 
für die Atmels und Zündung einstellen geht bei modernen Motoren 
eigendlich nur noch mit Brenner und Vorschlaghammer (also garnicht 
mehr).


LG
Elux

Autor: dare (Gast)
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Der zweite Funken ist konstruktionsbedingt und ungewollt. Wann genau er 
kommt ist mir nicht ganz klar. Beim abblitzen bekommt man davon nix mit.
Vespatronic.

Autor: He Gr (dare)
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Hallo!
Ich habe diese Schaltung ausprobiert und stoße auf zwei Probleme:

1. Wenn ich eine Sekunde lang Signale zähle und die gezählten Signale 
mit 60 multipliziere erhalte ich einen Wert, der in etwa doppelt so hoch 
ist wie erwartet.

2. Irgendwas macht die Schaltung mit der Spannungsversorgung. Da gibts 
extreme Schwankungen. In welche Richtung kann ich nicht sagen. Ich hab 
keinen Oszi da. Ich würd fast sagen, das saugt ein bisschen heftig.

Kennt jemand andere Schaltungen für kapazitive oder induktive Abnahme, 
welche besser funktionieren? Sollten bis zu 30.000 u/min packen (wegen 
oben genanntem (2 Zündungen pro Umdrehung)).

Danke und Grüße!

Autor: Oliver D. (Gast)
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DIe Schaltung oben Funktioniert einwandfrei!

Vermutlich nimmst "liest" du falsch ab!

Autor: He Gr (dare)
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Naja. Ich gehe vom Pin 11 am Mos IC an T1 des Atmega, starte den Timer, 
warte 1 sec. und lese den Timer aus. Dann multipliziere ich die 
gezählten Impulse mit 60 und lasse das Ergebnis ausgeben. Da sind jetzt 
irgendwie nicht so richtig viele Fehlerquellen...
An dem Refresh sehe ich auch, dass er nicht zufällig 2 Sekunden lang 
zählt oder so. Trotzdem komm ich bei nem originalen Motor auf Leerlauf 
1600 und Vollgas 15000 revs. Das ist ziemlich genau das Doppelte der 
erwarteten Werte. Hmm... ich gehs einfach alles noch mal durch. Gegen 
die Spannungsgeschichten streu ich noch ein paar C´s ein. Vielleicht 
wirds dann ruhiger.

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