Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Signal eines Hallgebers in ein PWM Signal (regelbar) wandeln


von TRixxY (Gast)


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Hallo zusammen,

ich poste hier mal wegen einer Bastelidee, hoffe bin im richtigen
Unterforum....

Also ich möchte gerne eine Drehzahlsignal an meinem Motorrad (Hallgeber)
in ein PWM Signal wandeln, der Ausschlag bzw. die Signalstärke des PWM
Signals sollte regelbar sein.
Zusätzlich bräuchte ich noch einen Spannungswandler von 11V~14V auf 4.8V
relativ glatt.

Um das Ganze zu verstehen:
Über die Drehzahl des Motors soll ein Modellbauservo angesteuert werden
um damit die Ansaugtrichter in der Länge verstellen zu können.

Idealerweise beinhaltet die Schaltung gleich die Stromversorgung des
Servos (4.8V) aus dem Motorradbordnetz (ich würd da auch noch ne
Glassicherung davorschalten wollen).

Das Ganze sollte dann auch noch (über einen Poti?also recht einfach)
regelbar sein, falls der Ausschlag am Servo zu groß oder zu klein ist.

Hoffe finde hier fundierte Hilfe.
Danke schon mal an alle die mir hier helfen können/wollen.
Gruß
Mike

von MaWin (Gast)


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> Hoffe finde hier fundierte Hilfe.

Hmm, vermutlich reicht die nicht.

Du willst den Zeitabstand der Impulss eines schaltenden Hallgebers wie 
TLE4905 nutzen um daraus die Länge eine 1-2 msec Impulses festzulegen, 
der sich alle 25msec wiederholt, die Wirkung soll durch ein Poti 
einstellbar sein (ich glaube, man braucht 2 Potis, eins für den 
Mittelwert, das andere für den Effekt).

Der simpelste Weg ist sicherlich ein kleiner Microcontroller wie 
ATtiny13. Als Stromversorgung eine KFZ-taugliche Spannungsregelschaltung 
aus http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23

An den Microcontroller kann man den Hallsensor und den Servo und das 
Poti direkt anschliessen.

ABER: Man muß dann ein Programm schreiben, welches die Umsetzung der 
Eingangssignale, der analogen Spannungswerte der Potis in das 
Servosteuersignal macht, und das wirst du selber machen müssen :-(

Die Lernkurve ist eher hoch.

Eine Lösung ohne Programmierung, mit analogen linearen ICs, ist leider 
eher aufwändig. Man kann zwar einen NE555 astabilen Multivibrator 
Taktgeber noch so modulieren, daß die Zeitdauer des alle 25msec 
wiederholten Impulses von 1-2msec in Abhängigkeit von einer Spannung am 
Steuereingang ist, aber diese Spannung muß erst mal aus dem Tachosignal 
erzeugt werden. Dazu tut es auch ein NE555 oder besser ein anderes 
MonoFlop wie 74HC423, letztlich sogar ein LM2907, aber da müssen die 
Bauteilwerte so ausgesucht werden, daß die Zuammenschaltung den 
gewünschten Effekt ergibt, inklusive des Einschleifens von Potis. Hier 
müssen Bauteilwerte berechnet werden oder gnadenlos ausprobiert, auch 
ein Job den man lieber dir überlässt :-(

    +----------+----------------+--------+---- 5V Regulator
    |          |                |        |
HallSensor--MonoFlop--R--+--Taktgeber--Servo
    |          |         C      |        |
    +----------+---------+------+--------+---- Masse
                Mittelwertbildung

von TRixxY (Gast)


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Was wenn ich einen Modellbauempfänger schlachte?
Da wird doch auch das analoge Funksignal in einen PWm Signal 
umgewandelt, oder nicht?

von Michael H. (michael_h45)


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Was kriegst du denn aus deinem Hallgeber raus? Analoge Spannung oder 
Frequenz?

Bei analoger Spannung: einen Sägezahn-Generator mit 3ms Persiode bauen, 
die Spannung des Hallgebers nutzt du als Komparations-Wert und schon 
kriegst du einen Puls, dessen Länge lineare Abhängigkeit zur analogen 
Spannung aufweist.
Noch ein Takt mit 20ms Periode zur Aktivierung des Signalgenerators und 
schon kriegst du ein fertiges Servo-Signal als PWM.

Bei Frequenz: einen F-zu-U-Umsetzer nehmen - z.B. einen FM-Demodulator 
bei geringer Bandbreite - und wie oben verfahren.


Einfacher, aber dafür mit größerer Einarbeitungszeit geht es mit einem 
Mikrocontroller:
Timer im Capture-Mode für die Frequenz-Messung oder eben nur ein ADC bei 
analoger Spannung und ein weiterer Timer für die Erzeugung der 
Servo-PWM. Und alles viel leichter, flexibler und schneller einstellbar.

von TRixxY (Gast)


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Danke aber in µE oder AVR wollt ich mich dafür jetzt nicht einarbeiten, 
wenn ich das richtig verstanden habe müsste ich da ja dann auch 
programmieren, das währ wie ine Bauernstudium für ein Steak zu 
machne....ich wollte es einfach quick and dirty....

Sorry, die analoge Lösung scheint für mich die einfachere bei meinen 
Fähigkeiten.....jetzt brauchts nur noch nen Schaltplan und ne Stückliste 
und natürlich ne Lochplatine

von TRixxY (Gast)


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wie kann ich herausfinden (Multimeter vorhand) ob das Frequenz oder 
Spannung ist, denke ist eine Frequenz da das die Zündung auslöst, der 
Hallgeber bekommt den Impols Zylinder 1 bei 0° OT von der 
Kurbelwelle.....

von Michael H. (michael_h45)


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TRixxY schrieb:
> Sorry, die analoge Lösung scheint für mich die einfachere bei meinen
> Fähigkeiten.....jetzt brauchts nur noch nen Schaltplan und ne Stückliste
Beitrag "Re: sychronen Sägezahn erzeugen, wie?"
Mal als Anfang für den Sägezahn alle 20ms. Der ganze Thread ist übrigens 
empfehlenswert.

> und natürlich ne Lochplatine
Simulieren kann ich dir übrigens auch nur nahelegen. Erspart viel Zeit 
gegenüber reiner Ausprobiererei auf Lochrasterplatine.

von TRixxY (Gast)


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Michael H. schrieb:
> Mal als Anfang für den Sägezahn. Der ganze Thread ist übrigens
> empfehlenswert.

Hm da scheint der aber genau andersherum zu wollen, da wird ein PWM in 
ein analoges Sägezahl-Signal umgewandelt....
ich brauch (wohl?) genau andersrum?

Und da sind viele Abkürzungen drin, ich hatte vor 20 Jahren mal bisschen 
Elektronik in Physik, das wars....

von Michael H. (michael_h45)


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TRixxY schrieb:
> Hm da scheint der aber genau andersherum zu wollen, da wird ein PWM in
> ein analoges Sägezahl-Signal umgewandelt....
> ich brauch (wohl?) genau andersrum?
Nein. Es wird ein Sägezahn zu einem Takt erzeugt. Das ist genau das, was 
du (als Zwischenschritt) brauchst.
Graphisch hier Sägezahn und zugehöriges PWM-Signal: Beide Male ist 
Spannung über der Zeit angetragen.
1
   Spg ^
2
       |      /|                        /|
3
    V2 | - - / | - - - - - - - - - - - / | - - - 
4
       |    /  |                      /  |
5
    V1 + - /   | - - - - - - - - - - / - | - - -
6
       |  /    |                    /    |
7
       +-+-----+-------------------+-----+---------------> Zeit
8
         0ms                       20ms
9
   Spg ^    ___                         _
10
       |   |   |                       | |
11
       |   |   |                       | |
12
       |   |   |                       | |
13
       |   |   |                       | |
14
       |   |   |                       | |
15
       +-+-+---+-------------------+---+-+---------------> Zeit
16
         0ms                       20ms
17
            Puls                       Puls
18
            zu V1                      zu V2

> Und da sind viele Abkürzungen drin, ich hatte vor 20 Jahren mal bisschen
> Elektronik in Physik, das wars....
Du kannst ja hier Fragen. Ich tippe mal auf Gate-Drain-Kapazität?

Mal generell:
Willst du das Ganze selbst bauen oder wärs dir lieber, wenn dir das 
jemand nach deinen Angaben aufbaut?
Ist kein Vorwurf, wirklich nur eine Frage =)

von Michael H. (michael_h45)


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TRixxY schrieb:
> wie kann ich herausfinden (Multimeter vorhand) ob das Frequenz oder
> Spannung ist
Hm... am sichersten über den Namen/Typ des Gebers.

von MaWin (Gast)


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> wie kann ich herausfinden (Multimeter vorhand) ob das Frequenz oder
> Spannung ist

Hallgeber an der Kurbelwelle sind nicht analog,
wie Hallgeber zur Strommessung oder als Kompass,
sondern liefern Impulse, also eine Frequenz.

von TRixxY (Gast)


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Michael H. schrieb:
> Willst du das Ganze selbst bauen oder wärs dir lieber, wenn dir das
> jemand nach deinen Angaben aufbaut?
> Ist kein Vorwurf, wirklich nur eine Frage =)

Also ich würd da auch was lockermachen wenn das wirklich funktionniert, 
sollte sich aber in einem Presilichen Rahmen bewegen den ich mir leisten 
kann.....

Wenn jemand hier das für mich machen würde währs natürlich toll, hab 
gestern im Chat aber so "Angebote" bekommen wie "mach ich dir für 
300€.."

Das ist mir dann def. zu viel.

Ich kann zwar Löten aber kein SMD (die fizeldinger sind mir zu klein), 
wenn ich ICs verwenden soll, dann würd ich die nur über Sockel 
anlöten-->IC rein realisieren können. Hab 2 Lötkolben, einer mit 15W und 
einen mit 35W und dann noch nen ganz alten vom Vatter mit 200W (ideal um 
rohre zu verlöten) :o)

@Michael, danke für die Erklärung jetzt macht es auch Sinn für mich, 
aber mit was kann man dann die Pausen reduzieren?

Michael H. schrieb:
> Hm... am sichersten über den Namen/Typ des Gebers.

Muss mal schauen ob ich was im Schaltplan finde, die Lima und den 
Seitendeckel abbauen ist schon ein Act, vielleicht weiß der freundliche 
was genau für einer verbaut ist, ich tippe auch mal auf Frequenz, alles 
andere währe wieder ein Teil welches verrecken kann bzw. die 
Herstelungskosten in die Höhe treibt....werd aber versuchen das 
rauszufinden.

MaWin schrieb:
> sondern liefern Impulse, also eine Frequenz.

denke ich auch und wie gehts jetzt weiter ?

von TRixxY (Gast)


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Wegen dem Preis und den Anforderungen.

Wenn ich das gut zum laufen bringe und in den Foren etabliere, dann 
ließe sich bestimmt eine Kleinserie für relativ gutes Geld an den Mann 
bringen, die Winterzeit/Schrauberzeit steht ja auch vor der Tür.
Auf meiner Siet stehen zu diesem Umbau noch andere Kosten, z.B. 
Motorprüfstandläufe, Abstimmungsarbeiten auf dem Rollenprüfstand und 
natürlich Leistungsmessungen, hier liegt die Stunde bei knapp 100€ unter 
4 Stunden geht da nix am Prüfstand.

Allerdings entfallen diese Kosten wenn später dieses (Kit) dann in sein 
eigenes Mopped einbaut, da hier ja dann die Einstelungen schon 
ausgeteste sind...

Idealerweise beinhaltet die Schaltung auch gleich die Stromversorgung 
für den Servo.
Sprich Anschließen tut man 12V (11V~14V) und das Signal des 
Drehzahlmessers und hat dann nur noch den Stecker fürs Servo als Ausgang 
4.8V (geglättet und konstant) und Steuersignal.

von TRixxY (Gast)


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Bei conrad hab ich das hier gefunden

Best.-Nr.: 206964 - 62

Kann man das evtl. umbauen?
Hier währ die Stromversorgung schon mitdrin incl. Stecker für den Servo 
:)

von TRixxY (Gast)


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Hier mal was aus der Beschreibung:

[c]Anschluss und Funktion
• Wenn Sie einen Servo testen wollen, so erfolgt die Stromversorgung des 
Servo-Testers über einen BECStromanschluss.
Verbinden Sie diesen Anschluss z.B. mit einem Empfängerakku, achten Sie 
auf die
richtige Polarität.
Soll ein Fahrtregler getestet werden, so übernimmt die Stromversorgung 
des Servo-Testers der BEC
des Fahrtreglers (sofern Ihr Fahrtregler über einen BEC verfügt), eine 
zusätzliche Stromversorgung ist
hier nicht nötig.
Achten Sie darauf, dass der Empfängerakku oder der Akku für Ihren 
Fahrtregler voll geladen ist.
• An dem Kabel mit Servobuchse wird das zu testende Servo (oder ein 
Fahrtregler) angeschlossen (auf
richtige Polarität bzw. Belegung achten).
• Mit dem seitlichen Schiebeschalter wird zwischen automatischem 
(„Cycle“) und manuellem („Manual“)
Betrieb umgeschaltet.
• Mit dem Drehknopf wird im automatischen Betrieb die Geschwindigkeit 
für die Bewegung des Servoarms
eingestellt. Ist über den Schiebeschalter der manuelle Betrieb 
ausgewählt, so können Sie mit dem
Drehknopf den Servoarm des Servos manuell bewegen.
• Die blaue LED zeigt die Neutralstellung an (Pulsbreite 1.5ms).
• Die rote LED blinkt bei Vorwärtsbewegung (Pulsbreite 1.5-2.0ms), die 
grüne LED blinkt bei Gegenrichtung
(Pulsbreite 1.0-1.5ms). Bei Vollausschlag leuchtet die jeweilige LED 
dauerhaft.[c]

von TRixxY (Gast)


Angehängte Dateien:

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Anbei mal noch die Schematische darstellung der Zündanlage.

Die 21 ist der Hallgeber, evtl. lässt sich auch das Signal vom 
Nockenwennensensor benutzen (dreht aber mit doppelter Geschwindigkeit) 
im Schema direkt darunter die 2

von TRixxY (Gast)


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jemand ne Idee ob man den Servotester benutzen könnte?

von MaWin (Gast)


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> jemand ne Idee ob man den Servotester benutzen könnte?

Der ist ziemlich blöd.

Ein schweineteures Fertiggerät offenbar mit einem Microcontroller 
aufgebaut und aus nicht universell verwendbaren normalen ICs und dann 
noch komplett ohne dokumentierten Schaltplan.

Die hier
http://www.aero-hg.de/servotester.html
hätten mehr Nutzen,
die kann man umbauen, die könnte ein Elektronikentwikler umbauen,
aber der könnte auch from scratch eine Shcaltung aufbauen.

von TRixxY (Gast)


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MaWin schrieb:
> Die hier
> http://www.aero-hg.de/servotester.html
> hätten mehr Nutzen,
> die kann man umbauen, die könnte ein Elektronikentwikler umbauen,
> aber der könnte auch from scratch eine Shcaltung aufbauen.
>
>
>
>
>
>     Beitrag melden | Bearbeiten | Löschen |

ghlaubts du ich finde hier jemanden, der mir da einen Schlatplan machen 
kann.
Löten ohne SMD Teile trau ich mir zu nur kenn ich mich zuwenig bei 
Entwicklung aus.....

Irgend ne Idee wen ich hier im Forum darum bitten kann?

von TRixxY (Gast)


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Tut mir echt leid wenn ich euch hier belästige....

Der KW-Sensor fällt wegen Überlagerung von der LiMa aus.
Der Nockenwellensensor hat ein Rechtecksignal bei 5V, dreht aber nur 
halb so schnell, denkt ihr das kann man trotzdem verwenden?

Ich habh  mir jetzt mal beim Conrad den Servotester als Bausatz 
bestellt.
Ebenso ein digitales und ein analoges Servo.

Den Bausatz will ihc einfach selber zusammenlöten, damit ich wieder 
etwas mehr Bezug zu der ganzen Sache hier bekomme.

Ich hab mich jetzt gestern auch fast komplett durch Wiki durchgelesen, 
habe aber immer noch keine Zündende Idee wie ich jetzt dieses 
Rechtecksignal (5V) benutzen kann um den Poti am Servotester zu 
ersetzen.

Leute ich will ja keine fertige Lösung aber ich brauch hier definitiv 
Hilfe von jemanden der sich damit auskennt und Schaltungen erstellen 
kann.
Löten etc. mach ich dann selber....

Conrad 234915 - 62

von TRixxY (Gast)


Angehängte Dateien:

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Hallo, ich mal wieder, der den Thread hochpusht.

Der Bausatz für den Servotester ist angekommen.

Kann mir bitte jemand weiterhelfen um den Poti (50k) durch eine einfache 
Schaltung zu ersetzen, die das Nockenwellensignal in einen Wiederstand 
wandelt.

Hab Wiki bemüht und in eingen Foren gesucht, aber keien Lösung dazu 
gefunden.

Danke!

Gruß
Mike

von TRixxY (Gast)


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Ich habe jetzt gelesen, dass der Widerstand eines Kondensators 
Frequnzabhängig ist, allerdings auch gleich den Hinweis dass das erst so 
ab 1kHz losgeht, währ das ein Ansatzpunkt für mich?

von TRixxY (Gast)


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Komm ihc damit etwar weiter

Frequnz rechteckig --> Spannung --> elektronischer Poti --> Servotester 
--> Servo

Hba heute nochmals viel hier gelesen und bin auf den Thread gestoßen wo 
es darum geht einen elektronischen Poti anzuschließen, davor hab ich 
über Googel rausgefunden, dass man die rechteckige Frequenz in eine 
Spannung wandeln kann, desshald die Îdee.....

von TRixxY (Gast)


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push

kommt schon Leute, ich weiß dass ihr mir helfen könnt.....

von Michael H. (michael_h45)


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Mein Vorschlag: erstell einen neuen Thread, in dem du schon im Betreff 
konkret bittest, dass dir das gebaut wird. Aber nicht im Forum Markt - 
da wirst du nur bitter vergrätzt.

Ansonsten meint jeder, du hättest nur ein Problem mit deiner bestehenden 
Lösung - die es ja gar nicht gibt.

Dass sowas durchaus funktionieren kann, sieht man hier:
Beitrag "Programmierung und Schaltplan für Servoansteuerung über Fernbedienung gesucht."

von TRixxY (Gast)


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Ich hab mich ja jetzt doch schon mit der Materia befasst.
Kann aber keine Schaltung layouten und berechnen.

Die Lösung

Signal --> Spannung --> elektr. Poti --> Servotester --> Servo

ist von hinten nach vorne entstanden....

Im Markt suche ich ja ne µC-Lösung, die ich nicht selber erstellen kann.

HIER fehlt mir nur noch das passende elktr. Poti + F/U-Wandler und dann 
das ganze noch irgendwie zusammenbrezeln und hoffen dass es passt....

Hey, ich werf ja mit Fachbegriffen um mich, wie wenn ihc ne Ahnung davon 
hätt....

von Michael H. (michael_h45)


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TRixxY schrieb:
> Die Lösung
> Signal --> Spannung --> elektr. Poti --> Servotester --> Servo
> ist von hinten nach vorne entstanden....
Und wird m.E. nie funktionieren.
Zumindest nicht ohne erheblichen Mehraufwand als zu den Schaltungen aus 
meinem ersten Post.

Tut mir leid, aber das war rausgeworfenes Geld.

von MaWin (Gast)


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> Die Lösung
> Signal --> Spannung --> elektr. Poti --> Servotester --> Servo
> ist von hinten nach vorne entstanden....

Von hinten durch die Brust ins Auge.

Die "Lösung" taugt nichts. Denn ein elektronisches Poti funktioniert 
anders.

Daß man ein Digitalimpulse (mit zeitlich unterschiedlichem Abstand) in 
eine Spannung wandlen kann, und mit dieser Spannung die Pulsbreite eines 
wiederholenden Signals ändern kann, ist schon richtig, man würde aber 
andere Bauteile als gerade einen CD4011 verwenden.

Nur hat hier wohl keiner Bock so was aufzubauen, um dir die richtigen 
Bauteilwerte zu nennen, das kostet nämlich 1 Stunde Arbeit.

Man würde eher einen Attiny5 so programmieren, daß er an einem Eingang 
den Impulsabstand misst um an einem anderen Ausgang entsprechende 
Impulse abzugeben. Aber auch hier müsste man das zur Probe aufbauen, und 
damit ist auch 1 Stunde weg. Und wenn man dir den Controller für 50 EUR 
schickt, kommen garantiert noch Nachfragen.

von TRixxY (Gast)


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MaWin schrieb:
> Man würde eher einen Attiny5 so programmieren, daß er an einem Eingang
> den Impulsabstand misst um an einem anderen Ausgang entsprechende
> Impulse abzugeben. Aber auch hier müsste man das zur Probe aufbauen, und
> damit ist auch 1 Stunde weg. Und wenn man dir den Controller für 50 EUR
> schickt, kommen garantiert noch Nachfragen.

Ja auf was anderes bin ich nicht gekommen, wie gesagt ich kenn mich eher 
weniger aus....

Wenn der Attiny5 programmiert wird, könnte man doch dann später den Code 
anpassen, oder?
Ich hab was von bascom gelesen, das soll bis 4k kostenlos sein.
Ist das einfach zu lernen, ich hab früher (vor 20 Jahren, an Schneider 
CPC mit Z80 CPU) viel mit BASIC und COMAL gemacht, ne if when schleife 
bekomm ich immer noch hin. Aber da bräuchte ich wohl einen Progger?

Ich kenn mich halt mit µCs nicht aus und will auch nicht soviel in HW 
investieren, oder was würd mich so ein Starterkit kosten mit all den 
Sachen, oder besser, was brauch ich?

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