Hallo liebes Forum, ich benötige bitte ein bisschen Unterstützung bei einer Schaltung für eine Drehzahlmessung. Es geht darum: Als kleines Winterprojekt möchte ich einen Drehzahlmesser für den Aussenborder von meinem Boot basteln. Soweit ich herausbekommen habe, wird bei sowas üblicherweise die Wechselspannung von der Ladespule vor dem Gleichrichter abgegriffen. Je nach Motor (für meinen habe ich es nicht herausbekommen), ergibt das üblicherweise 4, 6 oder 12 Schwingungen pro Umdrehung bei (und da bin ich mir auch nicht ganz sicher) ca 12V. Der Motor macht ca 650 - 6500 UPM. Soweit die Quelle, am anderen Ende habe ich einen Atmega168 (an 3.3V) der die Frequenzmessung und die Darstellung übernimmt. Das ist soweit kein Problem. Was mir jetzt Kopfzerbrechen bereitet ist der Anschluss der Wechselspannung vom Aussenborder an den AVR. Ich hab ein bisschen nachgegrübelt, was heraus kam ist als Grafik angehängt. Kann mir da bitte jemand mal eine zweite Meinung zu geben? Danke schön, Gruß, Lars
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Lars L. schrieb: > Es geht darum: Als kleines Winterprojekt möchte ich einen Drehzahlmesser > für den Aussenborder von meinem Boot basteln. Solche Schaltungen gibts massenhaft im INet. Sie arbeiten allerdings fast all ohne µC.
Harald W. schrieb: > Solche Schaltungen gibts massenhaft im INet. Sie arbeiten allerdings > fast all ohne µC. Kannst Du mir dann bitte mit ein paar Quellen auf die Sprünge helfen? Ich fand bis jetzt nichts sinnvolles. Alternativ vielleicht einen fachlichen Kommentar bezüglich meiner Schaltungsideen? Ohne Feedback lernts sich schlecht. Der AVR hat prinzipiell auch einen anderen Hauptgrund (GPS-Tacho mit Knotenanzeige auf älterem Analoginstrument), er ist also schon vorhanden und darf gerne genutzt werden.
Lars L. schrieb: > Harald W. schrieb: > >> Solche Schaltungen gibts massenhaft im INet. Sie arbeiten allerdings >> fast all ohne µC. > > Kannst Du mir dann bitte mit ein paar Quellen auf die Sprünge helfen? https://www.bing.com/images/search?q=drehzahlmesser%20schaltung&qs=n
Meist reicht ein simpler Widerstand in Serie mit dem AVR Eingang. So wird in einer AppNote von Atmel direkt Netzspannung auf den Portpin des AVR gegeben (2*1 MOhm in Serie). Mit 100k-470k wird in keinem Fall der max. Strom in den MC überschritten. 9V AC schicke ich über 47k in den AVR und takte damit einen Timer.
Harald W. schrieb: > Lars L. schrieb: >> Harald W. schrieb: >> >>> Solche Schaltungen gibts massenhaft im INet. Sie arbeiten allerdings >>> fast all ohne µC. >> >> Kannst Du mir dann bitte mit ein paar Quellen auf die Sprünge helfen? > > https://www.bing.com/images/search?q=drehzahlmesser%20schaltung&qs=n Danke Harald, die Suchergebnisse sehen vielversprechend aus. Es gibt anscheinend Drehzahlmesser, und sie haben Schaltungen. Einige scheinen nach ähnlichen Konzepten zu arbeiten wie meine, andere widerum nicht. Da kann ich mir jetzt einiges mal ansehen, darauf rum überlegen, mal einen kleinen Schaltplanschnipsel malen und vielleicht in irgendeinem Forum wo sich Elektronikexperten tummeln, mal um ein paar Worte darum bitten.
Matthias S. schrieb: > Meist reicht ein simpler Widerstand in Serie mit dem AVR Eingang. So > wird in einer AppNote von Atmel direkt Netzspannung auf den Portpin des > AVR gegeben (2*1 MOhm in Serie). > Mit 100k-470k wird in keinem Fall der max. Strom in den MC > überschritten. > 9V AC schicke ich über 47k in den AVR und takte damit einen Timer. Danke. Hast Du eine Idee welche AppNote das ist? Kenn die nicht. Wird die Spannung dann über die Schutzdioden abgeleitet? In dem Fall sollte ich trotzdem eine Diode spendieren, um die Spannung nicht negativ werden zu lassen, oder?
Lars L. schrieb: > Wird die Spannung dann über die Schutzdioden abgeleitet? > So isses. > In dem Fall sollte ich trotzdem eine Diode spendieren, um die Spannung > nicht negativ werden zu lassen, oder? Nö, das macht ja die untere Schutzdiode. Wie gesagt, sind keine weiteren Massnahmen nötig. Der Eingang ist so hochohmig, das sehr hochohmige Widerstände kein Problem sind. Lars L. schrieb: > Hast Du eine Idee welche AppNote das ist? Kenn die nicht. Diese hier: https://www.microchip.com/wwwAppNotes/AppNotes.aspx?appnote=en591171 Die alte AVR182, mittlerweile AN2508 bei Microchip.
Lars L. schrieb: > Kann mir da bitte jemand mal eine zweite Meinung zu geben Kondensator und Diode in Reihe ist immer eine blöde Idee, der Kondensator kann sich nur aufladen und niemals entladen. Eigentlich reicht ein hochohmiger Vorwiderstand wenn der uC an Masse hängt, Überspannungsableitung machen die Eingangsschutzdioden, Entstörung in Software, darf man halt nicht per Pin-Change Interrupt auswerten.
MaWin schrieb: > Kondensator und Diode in Reihe ist immer eine blöde Idee, der > Kondensator kann sich nur aufladen und niemals entladen. Vielen Dank, hatte ich nicht dran gedacht.
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Lars L. schrieb: > Danke Harald, die Suchergebnisse sehen vielversprechend aus. ...und Du hast gesehen, das dieser Link nichts anderes als die Bedienung einer Suchmaschine ist?
Was Du da beschreibst entspricht im Grunde einem Diesel-Drehzahlmesser, so wie man ihn 'früher' realisiert hat. Heute geht das ja alles übers Steuergerät... Die bekommen das Signal, mangels Zündimpuls, von eine Spule der Lichtmaschine vor dem Gleichrichter (Klemme W). Da sollte dich ,mit etwas Geduld, was passendrs finden.
Harald W. schrieb: > ...und Du hast gesehen, das dieser Link nichts anderes als die > Bedienung einer Suchmaschine ist? Selbstverständlich, darum auch meine ironische Antwort darauf, um aufzuzeigen, dass der Beitrag "gibts massenhaft im Inet", gefolgt von einer Bing-Suche nach "drehzahlmesser schaltung", keinerlei Kompetenzen erkennen lässt. Also lass es gut sein. Wie dem auch sei, es kamen von anderen Leuten sehr interessante Hinweise. - Drehzahlmessung an Benzinaussenbordern entspricht einer Drehzahlmessung an älteren Dieselmotoren per Klemme W an der Lichtmaschine - Es gibt die einfache und sehr elegante Möglichkeit, Signale mit hoher Spannung über einen Widerstand und die internen Schutzdioden am AVR zu verarbeiten.
Diesel Knevel schrieb: > Was Du da beschreibst entspricht im Grunde einem Diesel-Drehzahlmesser, > so wie man ihn 'früher' realisiert hat. Heute geht das ja alles übers > Steuergerät... Außenborder sind selten Dieselmotoren. Lars wird wohl wissen, wie seiner arbeitet. Bei einem Benzinmotor hat man früher alternativ über einen kapazitiv gekoppelten Draht den Zündfunken als Signalquelle benutzen.
Hallo Wolfgang, stimmt, es ist ein Zweitakter Benziner, aber Diesel Knevel hat schon recht. Die Klemme W ermöglicht einen Abgriff an der Lichtmaschine vor dem Gleichrichter. Im Endeffekt ists am Aussenborder das Selbe. Tohatsu bietet übrigens einen schweineteuren Drehzahlmesser als Zubehör an, der auf bewusste Klemme vor dem Gleichrichter zugreift. Daher kann zumindest in diesem Fall auf den Draht um die Zündleitung verzichtet werden.
Bei meinem AB war im Kabelbaum zum Gas/Schalthebel bereits eine Leitung für einen DZM vorhanden (inkl. Spannungsleitungen für den DZM). Nebenbei sind da noch viel mehr unbenutzte Leitungen vorhanden.
Neben der einfachsten Variante in der App-Note geht selbstverständlich auch deine Variante B. Wobei du dir den R3 sparen (R3 = 0Ω) und den Betrag von R3 dem R2 hinzufügen kannst. D1 könnte auch als Z-Diode ausgeführt sein, so dass garantiert die Spannung begrenzt wird. Die ist mir sogar sympathischer, weil man sie niederohmiger ausführen kann und man nicht von den oftmals unspezifizierten ESD-Dioden leben muss. Eine weitere Variante wäre, nur einen Vorwiderstand zu nehmen und zwei Schottky-Dioden wie die ESD-Dioden zu schalten. Dann muss aber die Schaltung bei VCC diesen Strom aufnehmen können.
HildeK schrieb: > und zwei > Schottky-Dioden wie die ESD-Dioden zu schalten Warum Schottky? Die sind hier sicher nicht nötig, denn der Pin schaltet etwa auf Mitte der Betriebsspannung. Schottkys haben auch höheren Leckstrom und erzeugen unnötig Ptot im Vorwiderstand. Ich habe die Schaltung mit 2 Stück 1 MOhm seit mehr als 4 Jahren in Betrieb direkt am Netz und da gabs bis heute nicht einen einzigen Ausfall (sind etwa 120µA in den Pin). Wenn man sich darauf beschränkt, unter 1mA in die Klemmdioden zu schicken, wie es die AppNote empfiehlt, dann sollte das ohne Probleme klappen. Da Verzögerung hier kein Problem darstellt, könnte man einen kleinen C am Pin gegen Masse andenken, der in Verbindung mit dem Vorwiderstand einen Tiefpass bildet. Z.B. 47pF - 470pF je nach gewünschter Grenzfrequenz.
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Matthias S. schrieb: > HildeK schrieb: >> und zwei >> Schottky-Dioden wie die ESD-Dioden zu schalten > > Warum Schottky? Weil die sicher verhindern, dass die (nicht näher spezifizierten) Eingangsschutzdioden belastet werden. Damit wird explizit sicher gestellt, dass die im Datenblatt unter Absolute Maximum Ratings genannte Spannung (Voltage on any Pin ...) von -0.5V to VCC+0.5V eingehalten wird.
Matthias S. schrieb: > Warum Schottky? Die sollen ja extern parallel zu den ESD-Dioden liegen und: Wolfgang schrieb: > Weil die sicher verhindern, dass die (nicht näher spezifizierten) > Eingangsschutzdioden belastet werden. Genau deshalb. Matthias S. schrieb: > Wenn man sich darauf beschränkt, > unter 1mA in die Klemmdioden zu schicken, wie es die AppNote empfiehlt, > dann sollte das ohne Probleme klappen. Ja, du hast da schon recht. Und bei manchen Bauteilen sind die maximalen Ströme durch die ESD-Dioden sogar spezifiziert. Wenn sie es nicht sind, bevorzuge ich meine Variante. Im Hobbybereich kann man das auch verwenden, wenn die Spec nichts darüber sagt. Einstellige mA gehen eigentlich immer. Deine Methode erfordert auch eine relativ hochohmige Beschaltung. IMHO suboptimal. Matthias S. schrieb: > Schottkys haben auch höheren > Leckstrom und erzeugen unnötig Ptot im Vorwiderstand. Du brauchst hier keine Leistungsdioden und die kleinen haben zwar auch mehr Sperrstrom als ihre Si-Verwandten, aber nicht so groß, dass da Ptot eine Rolle spielt und dann auch nur bei hohen Temperaturen. Ich wollte nur noch eine (spezifizierbare) Variante ergänzen.
HildeK schrieb: > Deine Methode erfordert auch eine relativ hochohmige Beschaltung. IMHO > suboptimal. Warum? Man muss ja den Widerstand nicht weit vom MC entfernt bauen. Und ich weise nochmal darauf hin, das es eine AppNote vom Hersteller der AVR ist, nicht irgendein Youtube Video. Wäre da Gefahr für den MC, dann hätten sies nicht publiziert. Der MC reagiert sicher auf etwa 100µA Eingangsstrom, also um den Faktor 10 unter dem in der Appnote empfohlenen max. Strom. Ich habs nicht ausprobiert, könnte mir aber vorstellen, das auch 50µA reichen. Bedenken sind also schön und gut, hier aber unnötig. Wenn man Angst vor Zündstörungen auf dem DZM Kabel hat, füge man den o.a. C hinzu und/oder führt Klemme W über ein abgeschirmtes Kabel mit Sicherung zum MC. Die Sicherung direkt an Klemme W wäre das einzige, was zusätzlich zu AVR182 nötig ist, imho.
Lars L. schrieb: > Je > nach Motor (für meinen habe ich es nicht herausbekommen), ergibt das > üblicherweise 4, 6 oder 12 Schwingungen pro Umdrehung bei (und da bin > ich mir auch nicht ganz sicher) ca 12V. 12 Schwingungen (also vollständige Perioden aus positiver und negativer Halbwelle) pro Umdrehung halte ich für unwahrscheinlich, das würde 24 Magnete erfordern. Gesehen habe ich bisher 2 oder 4, 3 wäre auch möglich. Erfühlen wie beim Fahrraddynamo kann man die Polanzahl nicht, das Polrad wirst du auch nicht abziehen wollen. Aber manchmal sind die Magnete festgeschraubt, dann kann man die Schraubenköpfe auf dem Umfang des Polrades zählen. Wenn nicht, dann kann man eventuell mit einem Schraubenzieher oder einem anderen Metallteil die Magnete "fühlen". Das ganze Polrad ist zwar magnetisch aber da wo die Magnete sitzen ist das Feld etwas stärker. Die Außenborderladespulen haben eigentlich durchgängig 12V. Genaugenommen ist so eine Ladespule eine Konstantstromquelle, auch wenn normalerweise die Spule durch Spannung und Leistung beschrieben wird. Eine Spule mit 12V/60W ist also eine Konstantstromquelle mit 5A. Sie sind so dimensioniert, das die angegebene Leistung bei Leerlaufdrehzahl annähernd erreicht wird. Wird die Spule nicht oder mit einer geringeren als der angegebenen Last betrieben, können wesentlich höhere Spannungen auftreten. Eine 25 Watt-Glühbirne an einer 60 Watt-Spule brennt also sofort durch, wenn man Gas gibt. Bernd
Bernd schrieb: > Lars L. schrieb: >> Je >> nach Motor (für meinen habe ich es nicht herausbekommen), ergibt das >> üblicherweise 4, 6 oder 12 Schwingungen pro Umdrehung bei (und da bin >> ich mir auch nicht ganz sicher) ca 12V. > > 12 Schwingungen (also vollständige Perioden aus positiver und negativer > Halbwelle) pro Umdrehung halte ich für unwahrscheinlich, das würde 24 > Magnete erfordern. Gesehen habe ich bisher 2 oder 4, 3 wäre auch > möglich. Erfühlen wie beim Fahrraddynamo kann man die Polanzahl nicht, > das Polrad wirst du auch nicht abziehen wollen. Aber manchmal sind die > Magnete festgeschraubt, dann kann man die Schraubenköpfe auf dem Umfang > des Polrades zählen. Wenn nicht, dann kann man eventuell mit einem > Schraubenzieher oder einem anderen Metallteil die Magnete "fühlen". Das > ganze Polrad ist zwar magnetisch aber da wo die Magnete sitzen ist das > Feld etwas stärker. Mein Yamaha hat angeblich 12. Er hat auf jeden Fall doppelt so viele, wie der Honda, der vorher dran war, denn der Honda-Drehzahlmesser zeigt die doppelte Drehzahl an. Und der Honda hat angeblich 6. > Die Außenborderladespulen haben eigentlich durchgängig 12V. > Genaugenommen ist so eine Ladespule eine Konstantstromquelle, auch wenn > normalerweise die Spule durch Spannung und Leistung beschrieben wird. > Eine Spule mit 12V/60W ist also eine Konstantstromquelle mit 5A. Sie > sind so dimensioniert, das die angegebene Leistung bei Leerlaufdrehzahl > annähernd erreicht wird. Wird die Spule nicht oder mit einer geringeren > als der angegebenen Last betrieben, können wesentlich höhere Spannungen > auftreten. Eine 25 Watt-Glühbirne an einer 60 Watt-Spule brennt also > sofort durch, wenn man Gas gibt. > > Bernd Das erklärt, warum die Hersteller so große Akkus an den kleinen Motoren "empfehlen". Gruß axel
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