Drehspulinstrument im Drehzahlmesser?

Gast #2533983
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Wie funktioniert ein Drehspulinstrument, bei dem sich der Zeiger 270° 
drehen kann? Beispiel: Drehzahlmesser im Auto.

Die Funktionsweise bei einem "normalen" Drehspulinstrument ist mir klar, 
da ist eine Spule um 90° versetzt am Magnetfeld eines Permanentmagneten 
angeordnet. Aber wie funktionieren diese Dinger, wenn's über 180° hinaus 
geht?
Gast #2534247
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Es gibt auch Drehspulinstrumente für mehr als 90 oder 180 Grad. Da muss 
man dann nur eine Spezielle Form der Spule und des Magneten haben. Das 
geht z.B. so das die Drehachse nicht in der Mitte der Spule ist, sondern 
z.B. die eine Seite der Rechteckspule an der Drehachse und die andere im 
Spalt eines passenden Magneten.  Das ist aufwendig und braucht relativ 
viel Strom, es geht aber. Ich habe irgendwo noch so eine alte 
Drehzahl-Anzeige aus einem Auto (Audi, von ca. 1975) liegen - wenn ich 
mich richtig erinnere waren es da 1-2 mA für Vollausschlag.

Bei neuen Anzeigen hat man zum Teil ein Art Schrittmotoren.
Gast #2534795
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1. Theorie:
Zwei Spulen sind um 90 Grad gekreuzt montiert. Die ersten 90 Grad 
übernimmt Spule 1; von 91 bis 180 Grad wird Spule 2 angesteuert; von 181 
bis 270 Grad übernimmt wieder Spule 1.

2. Theorie:
Der Drehzahlmesser funktioniert wie ein altkonventioneller Tacho mit 
Wirbelströmen. Ein Dauermagnet dreht sich in einem Alubecher und lenkt 
diesen mit steigender Drehzahl gegen die Rückstellkraft einer 
Spiralfeder. Statt rotierendem Magnet sind dort zwei Spulen, die ein 
Drehfeld simulieren und den Alubecher auslenken.
Angehängte Dateien:
Gast #2534968
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Vielleicht hatte ich meine Frage ja auch nicht präzise genug gestellt.

Ich schrieb:
> Wie funktioniert ein Drehspulinstrument, bei dem sich der Zeiger 270°
> drehen kann?

Es geht mir nicht darum, ob sich die Spule um den Magnet dreht oder 
umgekehrt, sondern wie ein Drehzahlmesser den Zeiger über 180° auf 
einer Skala bewegt.

(Wie ein herkömmliches Drehspulinstrument mit 90° Zeigerausschlag 
grundsätzlich funktioniert, habe ich mir schon angesehen.)
#2534977
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Also ich hab mir als Kind mal einen Drehzahlmesser ansgeschaut.
Die funktionieren nach dem Wirbelstromprinzip.

Man hat eine Alu-Platte und einen Magneten. Wenn sich die beiden 
gegeneinander drehen, muss ein Drehmoment aufgebracht werden, welches 
proportional zur Geschwindigkeitsdifferenz ist.

Das nutzt man dann so, das man ein Teil per Feder aufhängt, und das 
andere mit einer Welle mit dem Motor verbindet. Wenn das Drehmoment der 
Feder proportional zum Drehwinkel ist, pendelt sich das System bei einem 
Drehwinkel proportional zur Drehzahl ein.

Warum man so was mit Drehspulinstrumenten machen soll ist mir nicht 
wirklich klar. Wenn man das schon elektronisch macht, dann kann man das 
auch gleich anständig über eine LED-Leiste oder ähnlichem machen.
Gast #2534987
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Der Zeiger ist abgebrochen, daher vielleicht etwas verwirrendes Bild; er 
würde nach kurz vor 9:00 Uhr zeigen. Es gibt nur einen Spulenrahmen, 
der sich um den Ω-förmigen Innenkern des Magnetjochs dreht 
(Stromzuführung über 2 Spiralfedern unten, nicht sichtbar); daher sind 
270° Drehwinkel möglich. Der Magnetfluss verläuft also radial zwischen 
dem Ω-Teil und dem äußeren Ring.
Gast #2534999
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@casandro: Exakt, so einen Drehzahlmesser von VDO - rein mechanisch - 
hatte ich an meinem ollen (1972) Boots-Dieselmotor auch. VDO hatte auch 
ein Logge für Boote im Programm, die genauso die Geschwindigkeit 
anzeigte (der Antrieb vom Impeller lief über eine Bowdenwelle)... 
Ansonsten: Mein altes Instrument im Bild stammt aus einem 
WK2-Wehrmachtsgerät (Siemens MS Sys 365A63E1161) von ca. 1940. Da war 
die Entwicklung von LEDs noch nicht so richtig in der Fertigungsreife 
angekommen. Der Grund für diese Skalen dürfte aber klar sein: Man hat 
einfach eine bessere Auflösung beim Ablesen und im Flugzeug ist das für 
den Kapitän so manchmal schneller, einen Wert zu erfassen (sowas soll 
sogar auf Kreuzfahrtschiffen nicht unwichtig sein, SCNR)..
#2535003
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Piet schrieb:
> Vielleicht hatte ich meine Frage ja auch nicht präzise genug gestellt.
>
> Ich schrieb:
>> Wie funktioniert ein Drehspulinstrument, bei dem sich der Zeiger 270°
>> drehen kann?
>
> Es geht mir nicht darum, ob sich die Spule um den Magnet dreht oder
> umgekehrt, sondern wie ein Drehzahlmesser den Zeiger über 180° auf
> einer Skala bewegt.
>
> (Wie ein herkömmliches Drehspulinstrument mit 90° Zeigerausschlag
> grundsätzlich funktioniert, habe ich mir schon angesehen.)

Die Funktion geht aus obigen Bild eindeutig hervor. Ich wüsste nicht
was man Da noch erklären kann.
Gruss
Harald
Gast #2535076
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Um die Funktion zu verstehen würde es helfen wenn man die Richtung des 
Magnetfeldes einzeichnet. Das Feld ist so, das die Spule immer ein 
ähnliches Feld sieht, auch wenn sie sich um 270 Grad dreht. Die eine 
Hälfte der Spule, nahe an der Achse sieht dazu praktisch kein Feld. Der 
äußere Teil der Spule sieht immer ein radiales Feld.

Die Begrenzung auf unter 180 Grad kommt nur, wenn die Drehachse in der 
Mitte der Spule ist.
Gast #2535409
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Harald Wilhelms schrieb:
> Die Funktion geht aus obigen Bild eindeutig hervor. Ich wüsste nicht
> was man Da noch erklären kann.
> Gruss
> Harald

Was da nun "eindeutig" hervor geht oder nicht, hängt immer vom 
vorherigen Kenntnisstand ab. Dass du ein kleiner Albert Einstein bist, 
und das natürlich mal eben aus dem Augenwinkel sofort erkannt hast, 
dafür meinen herzlichen Glückwunsch! Ich entschuldige mich für meine 
Unkenntnis!

Günter Richter schrieb:
> Der Zeiger ist abgebrochen, daher vielleicht etwas verwirrendes Bild; er
> würde nach kurz vor 9:00 Uhr zeigen. Es gibt nur einen Spulenrahmen,
> der sich um den Ω-förmigen Innenkern des Magnetjochs dreht
> (Stromzuführung über 2 Spiralfedern unten, nicht sichtbar); daher sind
> 270° Drehwinkel möglich. Der Magnetfluss verläuft also radial zwischen
> dem Ω-Teil und dem äußeren Ring.

Danke Günter, für die nachträgliche Erläuterung. Jetzt erschließt sich 
die Funktionsweise auch für mich.
#2535466
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Piet schrieb:

> Was da nun "eindeutig" hervor geht oder nicht, hängt immer vom
> vorherigen Kenntnisstand ab. Dass du ein kleiner Albert Einstein bist,
> und das natürlich mal eben aus dem Augenwinkel sofort erkannt hast,
> dafür meinen herzlichen Glückwunsch! Ich entschuldige mich für meine
> Unkenntnis!

Entschuldigung für meine Formulierung, aber diese Instrument ist doch
nur eine Umsetzung des "klassischen" Prinzips "Magnet in Spule", so
wie ich es mal vor vielen Jahren im Physikunterricht als Versuchsaufbau 
gesehen habe. Der einzige Unterschied zum klassischen Versuch ist,
das der Magnet nicht gerade, sondern gebogen ist (im 270 Grad Winkel).
Ich hatte gleich nach der Frage leider vergeblich nach einem Bild
gesucht und deshalb nicht gleich geantwortet.
Gruss
Harald
Gast #2983459
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Hallo Freunde der Messtechnik ;-))
Als Alter Sack, der sich schon in den 1960ern ausfürlichst mit 
Motorsport befasst hat, kenne ich drei verschiedene Messsysteme.
1. Mechanisch, über flexible Welle angetrieben, aufgebaut wie 
Tachometer.
(Wirbelstromprinzip)
2. Elektronisch (alt), ich nenne es jetzt einfach "Schwenkspulprinzip".
Die Spule hangelt sich an einem Ringmagneten lang, wie oben von Günter 
Richter beschrieben
3. Elektronisch (modern), Antrieb des Zeigers über einen Schrittmotor 
mit pfiffiger Ansteuerung, meist über die Motorelektronik.

Die älteren elektronischen Schätzeisen erhalten die Drehzahlinfo von 
Kle.1 der Zündspule oder beim Diesel von Kle.W des Generators. Der 
leider von vielen immer noch Lichtmaschine genannt wird.

Möglicherweise liest ja doch noch einer in diesem Fred.
Alles Gute für 2013
Hans
#2984746
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Danke für das Buidel.
Ich habe starke Hemmungen diese Prinzip auch Drehspulmesswerk zu nennen,
da es sich doch von den üblichen Drehspulen stark unterscheidet.
Der Drehpunkt liegt eben weit außerhalb der Spule.
In den 60er und 70er Jahren gab es einen kaum überschaubaren Markt an 
japanischen Nachrüst-Drehzahlmessern, die alle nach diesem Prinzip 
arbeiteten. Erstaunlicherweise gibt das Web zu diesem Thema nichts her.
Oder ich habe die falschen Suchbegriffe ;-)
Hans
#2985869
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Harald Wilhelms schrieb:

> Naja, schliesslich "dreht" sich auch bei diesen "Messwerken" eine
> "Spule".

Moin Harald,
das ist mir nicht entgangen, aber doch eher wie der Mond um die Erde ;-)
Und in einem Herstellerkatalog fand ich die umständliche Bezeichnung:
"Drehspulinstrument, Prinzip Schwenkspule"
Da frage ich mich schon: "Ja gehts denn noch?"
Warum nicht Schwenkspulinstrument ?
Und weil ich gerade so schön in Fahrt bin muß ich auch noch über die 
270° lästern. Tatsächlich sind es 240°.
Der gleiche Fehler wurde schon "vor tausend Jahren" bei den 5pol. 
Miniatursteckern der Firmen Preh und Tuchel gemacht. Um die 
Kontaktanordnung von den (180°)Stereosteckern zu unterscheiden.
Gruß
Hans
#2987173
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Moin Dieter,
wer hat hier wem, was unterschlagen?
Werft den Purchen zu Poden. ;-)
Spaß bei Seite, hier gibts techn. Daten
http://www.weigel-messgeraete.de/Produkte/DEUTSCH/Datenblaetter/Analog/M-Serie%20allg/LSP_d.pdf

Wenn jetzt noch jemand etwas zu den alten mechanischen Drehzahlmessern 
von Smith oder Jaeger sagen kann, bei denen der Zeiger so poussierlich 
sprang,
anstatt bei Gasstößen hilflos hin und her zu pendeln, ja dann wären wir 
durch mit dem Thema.
Jedenfalls bis einer fragt was für ein Signal an Kle.W liegt.
Grüße aus CCAA
Hans

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