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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Optische Drehzahlmessung


Autor: Michael K. (mmike)
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Hallo Leute,

ich will mit einem ATMega einen optischen Drehzahlmesser bauen. Ich hab 
auch schon das Forum hier und vor allem Google nach einer passenden 
Schaltung durchsucht und bin hier fündig geworden:

http://www.sprut.de/electronic/pic/projekte/dehzahl/dreh.htm

Schaltplan ist auch im Anhang.
Da ich bis jetzt eigentlich nur im sigitalen Sektor der Elektronik 
unterwegs war und OpAmps nur von "der Weite" kenne wollte ich mal 
anfragen ob und vor allem wie diese Schaltung funktioniert und ob 
vielleicht sogar jemand diese Schaltung schon mal nachgebaut hat und 
darüber ein wenig berichten kann ....

Grüße,
Michael

Autor: Power (Gast)
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Der OP dient als Komparator, der über die Umladung von C1 umschaltet. 
Mit C1 und C2 wird das Tastverhältnis (die Impulslänge) bestimmt. C1 und 
C2 bestimmen auch die maximale Frequenz, die am Eingang anliegen darf.

Diese Eingangsbeschaltung ist ein Impulsformer, um die Schwankenden 
Pegel des Fototransistors auf eindeutige 0V bzw. 5V-Pegel zu bringen.

Autor: Michael K. (mmike)
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Hallo Power,

vielen Dank für die schnelle Antwort. Wie würdest Du die 
"Erfolgsaussichten" dieser Schaltung bewerten ? Funzt das Ding ? Denn 
wenn man so rumgoogled, dann machen die Kauflösungen die Drehzahlmessung 
eigentlich immer mit Laser ....

Grüße,
Michael

Autor: Power (Gast)
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Die Erfolgsaussichten hängen vom Einsatzort und dem mechanische Aufbau 
ab. Je mehr Störfaktoren (Lichtreflexionen, glänzende Oberfläche des 
Messobjektes usw.) desto schwieriger wird's. Ansonsten klappt das 
Verfahren (und diese Schaltung) prima. Ist aber wohl eher für 
Reflexkoppler (Lochscheiben) gedacht.

Autor: Michael K. (mmike)
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Das läßt ja hoffen ! Ich bau's einfach mal auf und werde dann berichten 
...

Grüße,
Michel

Autor: Power (Gast)
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Wenn du ein Speicheroszi hast kannste ja mal Bilder vom Ausgangssignal 
des OPs posten. Bei niedriger und hoher Frequenz wäre interessant.

Viel Spaß beim Testen!

Autor: Michael K. (mmike)
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Speicheroszi ist vorhanden .... aber leider nur mit Drucker .... Dann 
das Papier einscannen und dann erst gibts Bilder .... aber die kommen !

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Parallel zu C2 würd ich noch nen Widerstand (1M) schalten, sonst könnte 
das Ganze schwingen, wenn der Motor steht.

Du kannst auch gleich den internen Komparator des ATtiny2313 oder 
ATmega8 nehmen.

Für T1..T3 würde ich npn nehmen (C-E vertauscht) und die 
Basiswiderstände weglassen.


Peter

Autor: Michael K. (mmike)
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Hallo Leute,
hab grad in der Arbeit das Zeug mal schnell zusammengelötet und es 
funktioniert wunderbar !! Anbei das Bild vom Oszi (leider mit dem Handy 
gemacht). Überprüft haben wir die Werte mit einem käuflich erwerbbaren 
optischen Drehzahlmesser und nem antiquen mechanischen und alle Werte 
passen doch sehr sehr gut zusammen (+- 2%).
@Peter: Auch bei keiner "Drehzahl" vor dem Sensor war kein Schwingen zu 
erkennen, aber in der "Endlösung" kommt der 1M auf jeden Fall rein !
Bzgl. der Transistoren: Der restliche Schaltungsteil kommt sowieso weg 
da ich AVR Fan (ich toleriere auch diejenigen die mit PICs arbeiten ;-)) 
bin und am Board eh schon ein LCD dran hängt !

Grüße und besten Dank an alle,
Michael

Autor: Power (Gast)
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Na, sieht doch sauber aus! :)

Autor: Randy S. (randy_s)
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Hallo,

...und erstmal vielen Dank für alle Antworten in diesem Thema. Habe mir 
die Bauteile gerade bestellt und werde nächste Woche mal versuchen, eine 
optische Drehzahlmessung zustande zu bringen.

Wenn ich das Bild von Michael K. richtig deute, dann wurden am Oszi ... 
sagen wir mal 8 Interrupts in 9x 5ms gemessen.
Mit  (60 sec * 8 Interrupts) / 0,045 sec
ergibt das also eine Drehzahl von 177 U/s bzw. 10666 U/min, richtig?

Angenommen das Signal wurde durch einen 3-Blatt-Rotorkopf erzeugt, hatte 
dieser also 3555,55 U/min...?

Wann dem so ist erübrigt sich die eigentliche Frage an euch:
C2 "speichert" sozs. das Offset des Lichtes, weil er träger als C1 ist 
(höhere Kapazität)...Kurze Lichtschankungen werden immer dann als 5 Volt 
an den µC weitergereicht, wenn die Spannung durch C1 geringer ist, als 
in C2 - korrekt?

Ich bin blutiger Neuling auf diesem Gebiet und hoffe daher auf nützliche 
Hilfe :-) VIELEN DANK

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