mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Fahrrad: Batterie im Sender hält und hält


Autor: Martin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Vor einigen Monaten habe ich bei Aldi für 6 Euro einen Fahrradcomputer 
erstanden. Interessant ist, daß die CR3020 im Sender schon 2200 Km hält, 
während der Empfänger schon die 3. Batterie hat. Der Empfänger hat neben 
einer CR3020 noch eine Solarzelle.

Wie ist das bei euren Fahrradcomputern?

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich halte nach einigen Tests mit drahtlosen Fahrradcomputern nicht mehr 
sehr viel davon und bleibe lieber bei meinem alten drahtgebundenen SIGMA 
SPORT aus dem Jahr 1994, der inzwischen 3x eine neue CR2032 bekommen 
hat. Die Erklärung für Dein Phänomen liegt darin, daß der Farradcomputer 
ständig an der Zelle saugt, auch wenn das Fahrrad steht. Der Sender 
hingegen erzeugt nur sehr schmale Energiepulse und das auch nur dann, 
wenn das Rad fährt. Somit hat der Sender eine bessere Energiebilanz, 
auch wenn man das erstmal für paradox hält.

Autor: gast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Um welche Sender / Empfängertechnik handelt es sich dabei eigentlich, 
hat jemand Infos zu verwendeten IC´s oder Schaltungen ?

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nix IC: simpler Schwingkreis, Reed-Kontakt und noch etwas Hühnerfutter. 
Bei jeder Radumdrehung schließt der Reed-Kontakt die Batterie über einen 
Kondensator an den Schwingkreis (C und Spule auf Ferritstab) und läd 
diesen mit Energie, dann öffnet der Reed-Kontakt wieder und der 
Schwingkreis baut die Energie mit einigen Schwingungspulsen wieder ab. 
Eine (abgestimmte) Spule im Fahrradcomputer nimmt diese Pulsfolge auf 
und steuert den Controller entsprechend an. Das ist alles.

Autor: Rainer (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
B. Kainka hat sowas auch schon "zerlegt"

http://www.b-kainka.de/bastel55.htm


MfG      Rainer

Autor: Tom (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Was passiert eigentlich wenn man zu zweit neben einander fährt und beide 
haben so einen Fahrradcomputer? Zeigt der Empfänger dann die doppelte 
Geschwindigkeit an, weil er doppelt so viele Impulse erkennt?

Autor: Da I (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Bei "guten" sollte der Sende ne Richtwirkung haben, damit die sich 
gegenseitig nicht stören. Bei billigeren kanns dann schon mal vorkommen, 
dass man plötzlich 60 fährt...

Autor: Martin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wenn der ALDI-Sender so aufgebaut ist, wie bei Kainka beschrieben, komme 
ich auf eine Stromaufnahme von rund 100 µA (bis jetzt!) und das bei 
einer Spannung von 3 V bei. Kann die geringe Sendeleistung vielleicht 
ein Grund sein für eine höheren Energieeinsatz auf der Empfängerseite?

Autor: gast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hat jemand eine Idee, wie man mit so einem Sender auch kleine 
Datenpakete übertragen könnte, z.B. einen Temperaturwert mit z.b. max 2 
Byte Länge ?

Autor: Martin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert

Autor: neugieriger (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wie sieht das eigentlich rechtlich uas, es handelt sich ja um 
Funksender.
Sind die Sender des Fahrradcomputers wegen geringer Leistung oder der 
verwendeten Frequenz genehmigungsfrei oder brauchen (haben) die eine 
richtige Zulassung ?

Autor: Martin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Wie sieht das eigentlich rechtlich uas, es handelt sich ja um
> Funksender.

In der Bedienungsanleitung habe ich nichts gefunden.

Autor: jochen64 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>B. Kainka hat sowas auch schon "zerlegt"
>
>http://www.b-kainka.de/bastel55.htm

Ich hab mir die Schaltung eben mal angeschaut. Allerdings versteh ich 
nicht, wo der NPN Transistor seine positive Vorspannung her bekommt? Und 
wo ist der Schwingkreiskondensator?

Hat von euch jemand die Schaltung verstanden? Vielleicht kann ich ja 
wieder mal was lernen ...

Autor: jochen64 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Ich hab mir die Schaltung eben mal angeschaut. Allerdings versteh ich
>nicht, wo der NPN Transistor seine positive Vorspannung her bekommt? Und
>wo ist der Schwingkreiskondensator?

Das mit Transistor-Vorspannung hab ich jetzt doch selbst verstanden, 
glaub ich: Der 1M Widerstand ist wichtig, damit sich der obere 
10n-Kondensator in der Tastpause wieder entladen kann, dabei wird die 
Basis negativ. Aber es reicht ja für die Funktion der Schaltung, das 
immer nur kurz eine positive Basis-Spannung anliegt - man braucht keinen 
kontinuierlichen Gleichanteil.

Aber wo sich die frequenzbestimmenden Elemente verstecken, hab ich 
wirklich nicht verstanden ...

Autor: Martin Laabs (mla)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Rechtlich ist das OK weil die Frequenz IMHO im kHz Bereich liegt der 
noch nicht reguliert wird.

Viele Grüße,
 Martin L.

Autor: jochen64 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>B. Kainka hat sowas auch schon "zerlegt"
>
>http://www.b-kainka.de/bastel55.htm

>Aber wo sich die frequenzbestimmenden Elemente verstecken, hab ich
>wirklich nicht verstanden ...

hab mir die Schaltung nochmal angeguckt - würde ja gerne mal verstehen 
wie das funktioniert. Ich kann es mir nur so vorstellen, das es sich 
hier nicht um einen echten, rückgekoppelten Oszillator handelt, 
sondern lediglich um eine L-C Kombination, die durch den Transistor kurz 
angestossen wird und dann gedämpft ausklingt. Der Schwingkreis wäre dann 
die Spule + 2* 10n in Reihe, gedämpft über 51 Ohm.

Kann das sein?

Autor: Martin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
In LTSpice bekomme ich das Luder (http://www.b-kainka.de/bastel55.htm
) nicht zum Schwingen.

Autor: Martin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die zweite Schaltung auf der Seite (http://www.b-kainka.de/bastel55.htm
) funktioniert einwandfrei.

Autor: neugieriger (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Martin 14:35 Uhr : Welche Transistoren hast Du verwendet ?

Autor: Martin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert

Autor: jochen64 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich kann es mir wirklich nur so vorstellen, das es ein passiver 
Schwingkreis ist, ohne Rückkopplung. Der Transistor lädt die Spule 
linear auf einen gewissen Strom auf (I = 1/L * Int(U)), und nach dem 
Sperren des Transistors kommt es zur gedämpften Schwingung (Spule, 
Kondensator parallel zu C-E, Kondensator parallel zu Batt). Eigentlich 
müsste es auch gehen, wenn man anstelle eines transistors direkt den 
Reed-Kontakt nehmen würde.
Was meint Ihr?

Autor: Martin (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:
  • preview image for K1.gif
    K1.gif
    24,7 KB, 232 Downloads

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Im Anhang die Simulation der 1. Schaltung.

Autor: Fritz (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wie wärs, wenn du mal den Reed-Kontakt mit simulierst?

Autor: jochen64 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
So ähnlich hätte ich mir's auch vorgestellt. Ist das das 
Schwingungspaket bei Einschalten oder beim Ausschalten des Transistors? 
Mich wundert, das die Frequenz immer grösser wird beim Abklingen - die 
sollte ja eigentlich durch L-C einigermassen fest bestimmt sein.

Autor: Martin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wie lange ist der Reedschalter geschlossen bei 20 Km/h?

Autor: Martin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> So ähnlich hätte ich mir's auch vorgestellt. Ist das das
> Schwingungspaket bei Einschalten oder beim Ausschalten des Transistors?

Beim Einschalten des Transistors.

Autor: jochen64 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ooops ... hab eben gesehen, das "travelrec" ja ganz oben im 4ten Post 
schon die Funktionsweise erklärt hat. Hätte ich mal richtig gelesen, 
hätte ich mir die Fragerei sparen können ...  . Naja, immerhin bin ich 
zum gleichen Schluss gekommen wie er.

Das eigentliche Schwingungspaket entsteht beim Ausschalten - vorher 
ist ja der Schwingkreiskondensator kurzgeschlossen durch den Transistor, 
da wirken dann nur parasitäre Kapazitäten.

Autor: Martin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Beim Ausschalten ist die Amplitude ziemlich klein. Es passiert eher beim 
Einschalten.

Autor: Malte __ (malte) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Martin schrieb:
> Vor einigen Monaten habe ich bei Aldi für 6 Euro einen Fahrradcomputer
> erstanden. Interessant ist, daß die CR3020 im Sender schon 2200 Km hält,
> während der Empfänger schon die 3. Batterie hat. Der Empfänger hat neben
> einer CR3020 noch eine Solarzelle.
>
> Wie ist das bei euren Fahrradcomputern?
Ich hab mir mal einen mit Funk gekauft. Das Ding hat so unzuverlässig 
funktioniert (manchmal kein Empfang - scheinbar je nach Wetter), dass 
ich ihn wieder aufgegeben habe.

Hingegen mein alter mit Kabel hält und hält und hält seit 15 Jahren und 
~7500 km mit immer noch der ersten Batterie und inzwischen an dem 3. 
Fahrrad. IMHO der beste Kauf eines Elektrogeräts den ich bisher gemacht 
habe.

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Kein Wunder, bei der Fahrleistung ;-)

Autor: Fritz (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Beim Ausschalten ist die Amplitude ziemlich klein. Es passiert eher beim
>Einschalten.
Nein, die Schaltung schwingt beim Ausschalten, wenn sie bei dir in der 
Simulation nicht schwingt, dann liegt das wahrscheinlich daran, dass die 
Werte der Spule und Kondensatoren nicht stimmt.

Autor: Malte __ (malte) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Uhu Uhuhu schrieb:
> Kein Wunder, bei der Fahrleistung ;-)
Naja, wenn Thread Starter meint, er hätte sie binnen 2200km 3x Wechseln 
müssen, ist das ein ziemlicher Unterschied. (und ja inzwischen fahre ich 
deutlich mehr pro als damals in der ~4. Klasse).

Autor: Martin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@ Fritz

Kannst du mir die passenden Werte nennen? Der Kondensator ist im 
Schaltplan mit 10 nF angegebn. Die Spule habe ich mit 1,5 mH angenommen.

Hier und da habe ich die Werte variiert, aber die Schaltung schwingt nur 
beim Einschalten.

Autor: Martin (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:
  • preview image for k3.gif
    k3.gif
    28,7 KB, 133 Downloads

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wenn ton des Reeds bei 0.5 ms liegt bildet sich auch eine 
Abschaltschwingung aus.

grün - Reedkontakt
rot - Strom durch C1

Autor: jochen64 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Eigentlich müsste es bei diesen Werten auf ca. 40kHz schwingen, und ich 
glaube, die Werte sind auch nicht so kritisch.
Wenn du den Transistor einschaltest, müsste der Strom in der Spule nach 
kurzer zeit auf 12 V / 51 Ohm angestiegen sein, also ca. 200mA. Was 
passiert mit diesem Strom beim Ausschalten?

Autor: jochen64 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mal noch 'ne andere Frage ... ich würd auch mal gern solche Simulationen 
machen (nicht speziell für diese Schaltung, aber im allgemeinen). Was 
für eine Simulationssoftware verwendest Du? Wie umfangreich ist die 
Bauteile-Bibliothek? Und gibt es sowas als Freeware?

Autor: Martin (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:
  • preview image for k4.gif
    k4.gif
    16,3 KB, 101 Downloads

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
grün - Reedkontakt
blau - Strom durch L1

Autor: jochen64 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
ok, offensichtlich wird der Transistor nicht voll durchgesteuert, 
deshalb erreichst du nur ca 30mA. Probier mal was passiert wenn du an 
der Basis vom Transistor die 100k verkleinerst und die 10nF in Reihe 
vergrösserst.

Autor: jochen64 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
noch was ... gibt es bei Deiner Simulation sowas wie 'ne Abtastrate?
Die sollte ungefähr bei 1us liegen, so das mehrere Rechenschritte auf 
eine Schwingungsperiode fallen

Autor: Martin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Wenn du den Transistor einschaltest, müsste der Strom in der Spule nach
> kurzer zeit auf 12 V / 51 Ohm angestiegen sein, also ca. 200mA.

Der Widerstand liegt am Emitter, wegen der Gegenkopplung können keine 
200 mA fließen.

Autor: Fritz (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Kannst du mir die passenden Werte nennen? Der Kondensator ist im
>Schaltplan mit 10 nF angegebn. Die Spule habe ich mit 1,5 mH angenommen.
>
>Hier und da habe ich die Werte variiert, aber die Schaltung schwingt nur
>beim Einschalten.

>Wenn ton des Reeds bei 0.5 ms liegt bildet sich auch eine
>Abschaltschwingung aus.

0.5 ms sind in der Realität schon etwas kurz, also wird C2 
wahrscheinlich größer sein (der muss groß genug sein, dass beim 
Ausschalten noch ein Basisstrom fließen kann)

C3 kanst in deinem Fall eigentlich ganz weglassen, der ist denke ich nur 
zum Entprellung da, dein Schalter prellt allerdings nicht.

Außerdem ist die entstehende Schwingung so natürlich etwas stark 
gedämpft, also L größer machen und C1 dementsprechend kleiner.

Autor: jochen64 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Der Widerstand liegt am Emitter, wegen der Gegenkopplung können keine
>200 mA fließen.
Das ist natuerlich auch wieder wahr.

Man könnte das zwar durch Umdimensionieren trotzdem in etwa erreichen.
Aber unabhängig von der Höhe des erreichten Spulenstroms sollte er von 
30mA nicht einfach so auf "0" fallen. Der Strom müsste nach dem Sperren 
des Transistors durch den Kondensator weiter fliessen und diesen 
aufladen, und daraus müsste eine gedämpfte Schwingung entstehen.

Mir fallen noch 2 Ansatzpunkte ein:
- Testweise mal die C-E Strecke vom Transistor
  durch einen Taster ersetzen
  um erst mal nur den Schwingkreis alleine zu simulieren
- Die Abtastrate kontrollieren, sollte <= 1us sein.
  Ich kenn mich mit solchen Sim-Tools noch nicht aus, aber ich denke mir
  das es so eine Abtastrate geben muss

Autor: Martin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>> 0.5 ms sind in der Realität schon etwas kurz, also wird C2
>> wahrscheinlich größer sein (der muss groß genug sein, dass beim
>> Ausschalten noch ein Basisstrom fließen kann)

Wird die Zeit größer 0,5 ms, dann wird die Ausschaltschwingung kleiner.
Vergrößere ich C2, wird auch die Ausschaltschwingung größer.

L1 = 6,3 mH, C1 10 nF

Autor: Fritz (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Wird die Zeit größer 0,5 ms, dann wird die Ausschaltschwingung kleiner.
Natürlich, da sich dann C2 mehr auflädt und dadurch der Basisstrom sinkt 
oder im Extremfall sogar ganz auf null abfällt. Deswegen muss C2 auch 
größer werden, so dass der Transistor auf jeden Fall noch möglichst gut 
leitet, wenn der Reed Kontakt wieder öffnet.

Autor: Martin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ist schon klar.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.