mikrocontroller.net

Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Strommessung hinter einem Steuergerät


Autor: Manuel U. (manuel-1987)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

ich hab leider keinen passenden Thread zu meiner Frage gefunden und 
komme selbst auf keine sichere Lösung, nur auf Vermutungen. Da es bei 
einem Fehler aber teuer werden könnte frag ich lieber mal hier, ob 
jemand mir jemand 100% verlässliche Infos geben kann.

Was habe ich vor: Ich möchte mir einen Tempomat in mein Auto einbauen. 
Aber beim Abfragen des Tachowertes komme ich ins Stocken.

Gegeben: Vom Motorsteuergerät soll ein Einheitssignal 4-20mA über 5V zum 
Tacho geschickt werden (laut Autohersteller!). Demzufolge muss ich die 
Stromstärke messen.

Meine Idee: Einen Shut zwischenschalten und den Spannungsabfall messen. 
Dabei stieß ich aber auf ein paar Fragen, was den Wert des Shunts 
angeht.

Mein erster Gedanke war: 5V/20mA = 250 Ohm Shunt. Dann bräucht ich nix 
verstärken.
Frage 1: Kann am Tacho was Falsches angezeigt werden, wenn ich zu viel 
Spannung (also zb die vollen 5V) über den Shunt abfallen lasse?

Mein zweiter Gedanke: Da ich nicht weiß, in wie weit die Spannung für 
den Tacho wichtig ist (denke aber unwichtig, geht ja um die 4-20mA), 
wollte ich den Spannungsabfall geringer halten und nur 2,5 Ohm nehmen 
und dann 100fach verstärken.
Frage 2: Ist das eine sinnvollere Variante als die erste?

Und dann viel mir auf: Wenn ich den Shunt größer als 250 Ohm wähle, zb 
1k, der Strom aber gleich bleibt, kommt über U=R*I -> 1kOhm*20mA=20V. 
Aber das Steuergerät kann doch nur 5V liefern.
Frage 3: Bricht der Ausgang des Steuergerätes dann einfach zusammen? 
Oder passiert da etwas anderes? Passiert überhaupt irgendwas am 
Steuergerät oder am Tacho, wenn ich einen Widerstand zwischenschalte?

Wie funktioniert das an so einem Steuergerätausgang? Ich dachte das ist 
wie ein DA-Wandler im PWM-Modus. Aber in dem Fall kommen aus dem 
Steuergerät ja 4-20mA raus und keine Spannung. Oder sitzt hinter dem 
PWM-Ausgang ein Messumformer der aus der Spannung 4-20mA macht?

Kann es sein, dass das Steuergerät die Spannung von 5V lastunabhängig 
aufrecht halten kann und gleichzeitig auch den geweiligen Strom von 
4-20mA?

Ich hoffe ihr wisst was ich meine und was ich gerne wissen möchte, da 
ich aufgrund der Komplexität der Fragestellung in meinem Kopf nicht ganz 
sicher bin wie ich das formulieren soll.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Also zu Deine Fragen:

Frage 1: 250 Ohm; Dann hast du die Bürdenspannung von 5 V voll 
ausgereizt. Da Dein Tacho wohl auch a bisserl davon braucht, wird das 
fürden nicht mehr reichen. Will sagen: Da darfst Du davon ausgehen das 
was Falsches angezeigt wird.

Frage 2: ist schon sinnvoller, und da würde ich auf 25 Ohm gehen. Dann 
hasT du mehr Nutzsignal, und in der störbehafteten Umgebng des autos 
mußt Du weniger hoch verstärken (== ist einfahcer).


2b. Was Du dann GENERELL bedenken mußt, dass Dein zwischengeschalteter 
shunt nirgendwo auf Masse/Bezugspotential liegt.
Du also einen Differenzverstärker aufbauen mußt (hier: 10 fach bei 25 
Ohm). Der liefert Dir am Ausgang ein massebezogenes Spanungssignal.

Ist es denn das, was Dein Tempomat benötigt?
Oder hat der Hersteller da noch ein paar andere Hinweise?

Autor: Tom (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
1. Ich hätte eher gedacht dass das Tacho Impulse bekommt anstatt eines 
Analogwertes?

2.Wenn du das Tachosignal anzapfst dann würde sich der Strom zwischen 
deiner Schaltung und dem Tacho aufteilen. d.h. beide Geräte messen 
quatsch.

Autor: Manuel U. (manuel-1987)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@ Andre:
Danke erstmal für die Infos. An einen Differenzverstärker hatte ich auch 
gedacht.

Achso, mit Tempomat einbauen, meinte ich selber bauen. Darum überhaupt 
das ganze. Fahre einen Ford Mondeo BJ 2002. Da ist das Modul für den 
Tempomat noch nicht mit drin, darum würde mich das Ganze über 600€ 
kosten. Das ist mir aber zuviel, darum will ich mir einen mit einem 
Atmega328 selber bauen.

Ich hab mir überlegt, dass ich am Wochenende erstmal die Leitung 
durchmesse. Weil ich hab leider nicht mehr Infos, als ich geschrieben 
hab. Die in den Autohäuser haben ja keine Ahnung mehr. Die können nur 
noch Komponenten wechseln.

@ Tom:
Zu 1.: Ich hab leider nur die Infos von Ford. Ich werde, wie schon 
erwähnt der Sache mal selber auf den Grund gehen und die Leitung 
testhalber auf Strom- und Spannungsverlauf prüfen.

Zu 2.: Dass der Strom sich bei Parallelschaltung aufteilt ist klar. 
Darum stand eine Signalaufteilun auch nie zur Debatte.

Autor: Anja (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

aber Dir ist schon klar, daß Du mit deinem Selbstbau-Tempomat die 
allgemeine Betriebserlaubnis verlierst und mit dem Fahrzeug nicht mehr 
auf öffentlichen Straßen fahren darfst.
In Profi-Schaltungen sind einige Sicherheitsmaßnahmen und Redundanzen 
eingebaut um so ein System zu erhalten das immer in einen sicheren 
Zustand geht, selbst wenn ein einzelner Bauteildefekt vorhanden ist.

Autor: Manuel U. (manuel-1987)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@ Anja:
So korrekt dein Einwand ist, aber ich suche hier technischnen Rat und 
keine Moralpredigten. Ich baue ja keinen Autopilot zum Schlafen während 
der Fahrt, sondern nur einen Tempomat, um bei den 2000km im Monat etwas 
entspannter Auto zu fahren. Das ist mir schon klar, dass dann die 
Betriebserlaubnis erlischt, aber was schätzt du wie viele Autos ohne 
Betriebserlaubnis rumfahren? Glaub mir, es sind einige Tausend. 
(Stichwort >Chiptuning< als Beispiel)

Außerdem braucht man da keine großen Sicherheitsmaßnahmen. Ich brauch 
dem Chip nur den Strom nehmen und dann ist der Tempomat aus. Was soll 
sonst schief gehen? Entweder er funktioniert, dann kann er laufen oder 
er funktioniert nicht richtig, dann wird er deaktiviert. Oder hab ich 
was vergessen, was schief gehen könnte?

Autor: Anja (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

du brauchst nur mal nach "EGAS Lastenheft" "ASIL LEVEL" oder "ISO 26262" 
bzw funktionale Sicherheit / functional safety" googeln.
z.B. Hier:
[http://www.embedded.rwth-aachen.de/doku.php?id=leh...]
Fakt ist daß sich solche Systeme im Fehlerfall schneller deaktivieren 
(müssen) als ein Fahrer reagieren kann

Autor: Tom (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hat das Auto eigentlich ein elektronisches Gaspedal, oder willst du per 
Servo am Gasbowdenzug ziehen?
Du musst aufjedenfall dafür sorgen das der Tempomat abschaltet, sobalt 
du Bremse oder Kupplung trittst.

P.S. mein erstes Auto hatte 75ps, da hab ich mir auch einen Tempomat 
nachgerüstet.
Hier mal ein Baugleicher Typ: 
http://static.twoday.net/stuff/images/ziegelstein_ansatz.jpg

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Der zweite Tempomat muß aber drunter liegen, he he.

Autor: Manuel U. (manuel-1987)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@ Tom:
Das mit Kupplung und Bremse weiß ich. Hatte in meinem vorigen Auto auch 
einen Tempomat. Im Seat brauchte ich damals nur für 70 € den Hebel mit 
Blinker-Tempomat-Kombo kaufen und einbauen. Bei Ford geht es leider 
nicht so einfach. Das ist ein Diesel, hat also E-Gas. Das macht die 
Sache an sich recht einfach, WENN man die Signale kennt - und die Kabel 
findet ;)

@ Anja:
Danke für die Links. Hab mal kurz drüber geschaut, weil ich grad nicht 
viel Zeit hatte. Werd bei Gelgenheit aber mal genau nachlesen. Klang 
interessant!

Autor: Gast XIV (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Statt einer Moralpredigt:


Wenn Spezialisten nicht Wissen was passiert wenn z.B. eine Awacs im 
Landeanflug mit eingeschaltetem Equipment über dem Auto in die ach so 
sichere Elektronik reinballert, wie willst du das rausfinden?

Wenn jemand nicht mal in der Lage ist so eine einfache Messung (zu 100% 
haha) durchzuführen, aber das in ganze in ein Life-Critycal System (für 
andere, der TE kann sich von mir aus gern den Darwin Award holen) 
einbauen will ist eine Beteiligung an so einem Projekt für mich Beihilfe 
zum Totschlag.

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.