Hallo zusammen,
ich baue ein Auto auf Elektroantrieb um und möchte die alte
Füllstandsanzeige des Autos nutzen um den Ladezustand anzeigen zu
lassen.
Das alte Poti im Tank hatte einen Bereich von 0-110Ω.
Nun muss ich das Poti durch einen elektrisch steuerbaren WIderstand
ersetzen.
Ich habe ein PWM Signal (0V, 5V; 7,8kHz), das den Ladezustand darstellt.
Wie kann ich das Signal nun wandeln, damit die Anzeige damit klarkommt.
Als erstes ist mir ein MOSFET in den Sinn gekommen. Aber welches?
Gibt es vielleicht eine bessere Lösung?
Besten Dank
Marco
Marco schrieb:> Als erstes ist mir ein MOSFET in den Sinn gekommen. Aber welches?
Vorab: es heißt der Mosfet...
> Das alte Poti im Tank hatte einen Bereich von 0-110Ω.
Was ist "voll"? Was ist "leer"?
> Ich habe ein PWM Signal (0V, 5V; 7,8kHz), das den Ladezustand darstellt.
Was ist "voll"? Was ist "leer"?
Ich würde für den Anfang mal diese Schaltung vorschlagen:
Marco schrieb:> Das alte Poti im Tank hatte einen Bereich von 0-110Ω.
War das nach Masse geschaltet?
a) Dann schnapp dir einen kleinen Mikroprozessor, der das PWM-Signal
vermisst und ein paar Widerstände nach Masse schaltet. Etwas tricky an
der Geschichte ist vielleicht, dass im Ruhezustand eben 110Ω anliegen
und die Werte darunter nicht unbedingt binär, sondern durch
Parallelschaltung erzeugt werden.
b) Was für ein Strom fließt durch das Poti?
Deine Mosfet-Geschichte ist schonmal gar nicht so schlecht:
Musst mal rumtüfteln, wie sich das mit der Filterung so macht.
Die Widerstände werden sich so im Einstelligen Ohmbereich bewegen.
Geht natürlich nur, wenn 0Ω Voll ist, ansonsten ist es natürlich
andersrum.
mfg mf
PS: Ach komm, Lothar hat recht. Sch*** auf Filterung, die Nadel des
Instruments im Tacho ist sowieso träge genug.
Danke für die Antwort.
0Ω bei vollem, 110Ω bei entleertem Tank.
In der Anleitung heißt es:
"The width of the pulse is controlled from 0 to 100% duty by the value
of State of Charge."
So wie ich es verstehe heißt das 5V = Batterie voll, 0V = Batterie leer.
Evtl. hast du auch noch Potentialprobleme, läuft gerne mal mit 12V, so
ein Tankgeber.
Einfacher wird das ganze, wenn der Geber einseitig auf Masse liegt,
versuch das mal rauszufinden.
Nächster Versuch: miss mal den fliessenden Strom bei 0R, ca. halbvollem
Tank und 110R, evtl. ist das ganz leicht mit einer steuerbaren
Stromsenke zu erledigen.
Andere Ansätze:
-Motorpoti, kaum noch handelsüblich, wahrscheinlich in 100R gar nicht
erhältlich
-mit ein paar Reedrelais eine Widerstandskette umschalten, mit 5 Stk
schafft man immerhin schon 32 Widerstandswerte, sollte reichen.
Habe nun mal ein Poti angeschlossen und den Strom vom Poti zu Masse
gemessen.
Leer: 30mA
Halbvoll: 82mA
Voll: 125mA
Habe allerdings folgende Widerstandswerte gemessen:
Leer: ~200Ω
Voll: ~5Ω
Die 200Ω wundern mich schon etwas, da das Poti am Tank ja bei
Vollausschlag nur 110Ω hatte.
Marco schrieb:> Nun muss ich das Poti durch einen elektrisch steuerbaren WIderstand> ersetzen.
Das ist der falsche Weg. Dein Messinstument braucht entweder eine
veränderliche Spannung oder einen veränderlichen Strom. Das musst
Du in Form einer Tabelle feststellen. Dann kannst Du Dein Eingangs-
signal problemlos per Operationsverstärker anpassen.
Gruss
Harald
Mal n anderer Ansatz: Das Messinstrument ist sowieso nur ein
Analogvoltmeter, oder? Warum also nicht einfach die PWM mit einem
Spannungsteiler aus Widerstand und Poti runterbremsen und direkt dem
Drehspulmesswerk anbieten?
>> Als erstes ist mir ein MOSFET in den Sinn gekommen. Aber welches?>Vorab: es heißt der Mosfet...
Kommt das nicht von "das Fett" ;-) ?
Wenn das eine Bimetallanzeige ist, dann ist es doch ganz einfach:
Mosfet direkt (evtl. über einen kleinen Treiber) mit der PWM ansteuern,
und der Mosfet treibt mit den Impulsen die Anzeige an - der Mittelwert
wird ja vom Bimetall selbst gebildet.
Falls es doch eher eine Art Voltmeter ist, dann PWM über RC-Kombination
glätten (Mittelwert), evtl. noch auf den nötigen Spannungspegel
verstärken (OPV-Schaltung, notfalls Rail2Rail-Typ, falls man 12V für
Vollausteuerung braucht), und dann ans Voltmeter.
Jürgen Landser schrieb:> Sehr empfehlenswert wenn man keine Ahnung hat.
Du meinst insbesondere, wenn man keine Ahnung vom programmieren hat?
Aber Du scheinst ja auch keine Ahnung zu haben, sonst wüsstest Du,
das es keine 100 Ohm Digitalpotis gibt.
Gruss
Harald
Um rauszufinden, ob Bimetall oder Drehspule, würde ich den Tacho
vorsichtig aufmachen. Dann gibt es auch noch die Instrumente mit zwei
Spulen. Soll in End-90er-Autos öfter vorkommen.
Hat man beim Bimetall mit dem Temperaturbereich im Auto keine Probleme?
Wär ja doof, wenn die Tankuhr weniger anzeigt, wenn es kalt ist...
mf
Jürgen Landser schrieb:> Es gibt auch digitale Potis so als Tipp, die haben SPI, II2 oder> ähnliche Schnittstellen.
Klar, und besonders gibt es die auch mit Widerständen um 100 Ohm mit der
nötgigen Belastbarkeit. Oder doch nicht?
> Sehr empfehlenswert wenn man keine Ahnung hat.
Warum gleich persönlich werden?
H.joachim Seifert schrieb:> Könnte auch ein Hitzdrahtinstrument sein....
Der Weg wäre trotzdem der selbe: Transistor und PWM und fertig ist die
Laube. Und ausserdem ist es egal, denn es ist bekannt, wie man den
Zeiger in die gewünschte Position bringt...
Wow, vielen Dank für die rege Beteiligung :)
So, ich habe nun noch die Spannung gemessen und eine Tabelle angelegt.
Zusätzlich habe ich auch noch die Werte (Strom und Spannung) der
Analoginstrumente für die Temperatur und den Öldruck gemessen, die ihr
als Tabelle im Anhang findet.
Diese beiden Anzeigen reagieren übrigens WESENTLICH schneller.
Es sieht nicht nach einem Bimetall aus. Ein Bild von der
Füllstandsanzeige findet Ihr auch im Anhang.
Ich würde mal schätzen, das Teil funktioniert mittels einer Art
Wirbelstrombremse. Bei mir sind die Grundlagen für mechanische
Meßinstrumente aber schon 30 Jahre her, also bitte nicht nach exakten
Namen fragen.
Marco schrieb:> Das alte Poti im Tank hatte einen Bereich von 0-110Ω.
Das Teil scheint einfach den Strom zu messen, was du brauchst ist also
eine einstellbare Stromsenke anstatt des 100 Ohm Potis.
@ Mini Float (minifloat)
>Hat man beim Bimetall mit dem Temperaturbereich im Auto keine Probleme?
Üblicherweise haben die noch einen zweiten Bimetall, der nur von der
Umgebungstemperatur abhängig ist, und dem ersten Bimetall mechanisch
gegensteuert (wie ein OPV, der Gleichtaktstörungen eliminiert)
Jens G. schrieb:> Üblicherweise haben die noch einen zweiten Bimetall, der nur von der> Umgebungstemperatur abhängig ist, und dem ersten Bimetall mechanisch> gegensteuert (wie ein OPV, der Gleichtaktstörungen eliminiert)
Oh, gute alte Mechanik. Ich mag so Zeugs, es funktioniert wenigstens,
wenn es drauf ankommt.
Die gezeigte Tankanzeige ist entweder ein klassisches Drehspulinstrument
oder eines in Wattmeter-Konfiguration, oder es findet ein
Resolver-Prinzip Anwendung(sowas sieht man doch aber eher in der
Avionik, zumal hier gerade mal ein Winkelbereich von 90° abgedeckt
wird).
Bei den ersten beiden genannten Typen kann man so ziemlich direkt das
PWM-Signal applizieren. Beim Resolver wird man um die Originalsteuerung
kaum herumkommen, ansonsten hat man ziemliches Gefriemel. Noch ne Idee
wäre, das Originalinstrument zu "entkernen" und ein anderes
Drehspulinstrument einzubauen. Das wird aber auch eher friemelig.
mfg mf
PS: Die Idee mit dem Digitalpoti ist übrigens gar nicht mal so übel,
wenn man eine Schaltung besäße, die einen Widerstandswert transformieren
kann.
Da gabs doch mal so eine OPV-Schaltung...
Mini Float schrieb:> Die gezeigte Tankanzeige ist entweder ein klassisches Drehspulinstrument> oder eines in Wattmeter-Konfiguration, oder es findet ein> Resolver-Prinzip Anwendung(sowas sieht man doch aber eher in der> Avionik, zumal hier gerade mal ein Winkelbereich von 90° abgedeckt> wird).
Die Spule ist aber nicht drehbar ausgeführt und ein Permanentmagnet ist
auch nicht zu sehen. Kann es vielleicht ein Dreheisenmesswerk sein? Der
Wagen ist aus 1991. Aber dagegen würde der geringe Strom sprechen, oder?
Ich hab mir das Bild nochmal angesehen. Hinter der Metallskala sieht man
einen viereckigen Kunststoffkasten. Das scheint ein modifiziertes Design
eines in Massenware produzierten Messwerks zu sein. Sowas wie angehängt
oder so.
Findet der Zeiger den Nullpunkt selbst oder nicht?
Was macht die Platine hinten am Meter? mf
Mini Float schrieb:> PS: Die Idee mit dem Digitalpoti ist übrigens gar nicht mal so übel,> wenn man eine Schaltung besäße, die einen Widerstandswert transformieren> kann.> Da gabs doch mal so eine OPV-Schaltung...
Hm. AC-mäßig wäre das ein Trafo. Meinst du vielleicht die Stromsteuerung
mit Massebezug? Sowas:
Beitrag "Biplore Stromquelle 1A"
Weiß jetzt net wie das paßt, ich bin aber auch schon 20h auf :-))
Mini Float schrieb:> Findet der Zeiger den Nullpunkt selbst oder nicht?
Nein, die Anzeige bleibt beim letzten Wert stehen.
Die Anzeigen für Öldruck und Temperatur fallen beim Abschalten der
Spannung ab.
Mini Float schrieb:> Was macht die Platine hinten am Meter?
Dazu habe ich ein Bild angehängt.
@Abdul:Ja, ich hab nochmal drüber nachgedacht. Scheint tatsächlich eher
eine Stromquelle zu sein, die Spannungsgesteuert ist.
@Marco:Das deutet auf was ganz komisches hin, aber gar nicht mal so
unschlau.
Mal ne Vermutung:
Das Instrument hat eine irrsinnige Dämpfung eingebaut, dass es Stromlos
in der Position bleibt. Ein Drehmagnetinstrument... Die "12V" dienen als
magnetische Rückstellkraft, Zündung aus heißt also, dass der letzte Wert
gespeichert ist, weil sowohl Tachoversorgung und "12V" aus sind. Ließe
man also die 12V dauerhaft anliegen, würde das Instrument wieder auf 0
zurückfallen. Das ganze braucht keine geregelte Versorgung, da sowohl
Tankgeber als auch Rückstellkraft aus derselben Quelle bedient werden.
Wenn das wirklich so ist, dann könnte man der Tankgeberspule das
PWM-Signal anbieten(Freilaufdiode, Vorwiderstand, Mosfet). Die Spule für
die Rückstellkraft muss dann noch entsprechend auf 100% abgeglichen
werden, aber auch aus einer stabilen Referenz betrieben werden.
mf
Mini Float schrieb:> Die "12V" dienen als> magnetische Rückstellkraft, Zündung aus heißt also, dass der letzte Wert> gespeichert ist, weil sowohl Tachoversorgung und "12V" aus sind. Ließe> man also die 12V dauerhaft anliegen, würde das Instrument wieder auf 0> zurückfallen.
Gerade getestet.
Genau so ist es. Wenn kein Poti angeschlossen ist und die 12V
eingeschaltet werden, geht die Anzeige langsam auf die Nullposition.
Schalte ich unterwegs die 12V ab, bleibt sie stehen.
Danke, langsam scheint sich das Geheimnis zu lüften.
Kannst du zu deinem "Messwerksschaltbild" posten, wie da der
Original-Tankgeber dran hing?
Welcher Spulenanschluss ist mit welchem anderen "verbunden"?
mfg mf
Marco schrieb:> Das Poti im Tank, also der Tankgeber, war zwischen dem Anschluss, den> ich Ie genannt habe und Masse geschaltet.
Dann probiers doch einfach mal mit der Stromquelle.
Wie stellst du denn 12V in deinem Elektroauto her?
Da müsste man die 12V-Spule dann auch aus einer geregelten Referenz
betreiben. Kommt sowas auch aus dem Batteriemanagement raus? Irgendwas
im Bereich von sagen wir mal 8..15V? Muss natürlich entsprechend
belastbar sein.
Der Traktionsakku speist ein Meanwell PSP-600-13, das auf 13,8V
eingestellt ist. Daran kommt ein 7Ah Bleiakku.
Das sollte einigermaßen stabil sein. Ansonsten habe ich sowohl am
Controller, als auch am Batteriemanagementsystem nen geregelten 5V
Ausgang.
Vielleicht könnte man auch den nehmen und die Widerstandswerte
entsprechend ändern.
Über die Belastbarkeit finde ich nichts, aber bisher wird nur der
Stromsensor damit gespeist.
Dann passt das ja mit den geregelten 13,8V :)
Die Schaltung von lkmiller in
Beitrag "Re: Elektrisch steuerbarer Widerstand für Tankanzeige--> MOSFET?" sollte auch so
passen.
Ich hab mal nebenher in einer Schaltungssimulation rumgespielt, das hab
ich auch mal angehängt. Die ganzen Hilfsschaltungen oben sind nur zum
Glätten da, weil man sonst in den Plots nur fette Fahnen sehen würde und
keine einigermaßen stabilen Werte. In den Plots ist alles so formatiert,
dass die Werte mit richtigen Einheiten und richtiger Skalierung
rauskommen.
Dabei ist...
* V(tankfuellung)/1V die Tankfüllung 0..1
* V(pv)*1A die Verlustleistung am MOSFET
* V(vd) die geglättete Spannung, so wie du sie gemessen hast
* (V(cur)/1V)*1A der Strom, so wie du ihn gemessen hast.
Die Farben der verschiedenen Plots gehören, so wie sie sind, zusammen.
D1 ist eine Zenerdiode, um das Gate des MOSFET vor etwaigen
Spannungsspitzen zu schützen. Vielleicht musst du etwas mit den Werten
experimentieren...
mfg mf
Für Neugierige die auf diesen Thread mit ähnlichen Problemen gestoßen
sind
Es handelt sich Um ein sogenanntes Kreuzspulenmesswerk. Sind oft in
Fahrzeugen eingebaut worden weil sie unempfindlich gegenüber
Spannungsänderungen sind. Die Dämfung ensteht durch wirbelströme im
Drehwerk.Der veränderlich Strom läßt das Magnetfeld im Innern den Spulen
etwas drehen und schleppt damit den internen Magneten der Zeigerachse
mit.Stromlos zieht ein kleiner Magnet das Messwerk wieder zum Nullpunkt
zurück.Beide Spulen sind in Reihe geschaltet,wobei ein paralleler
Widerstand zur ersten Spule und der zweite Widerstand (Tankgeber)
parallel zur zweiten Spule Geschaltet ist.Praktisch zwei Spannungsteiler
in Reihe.Plus liegt an Spule 1.Das andere Ende der Schaltung liegt auf
Masse.
