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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Auswertung Tankgeber (Typ: 0 - 90 Ohm)


Autor: André Wippich (sefiroth)
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Hallo zusammen!

Ich möchte einen Tankgeber mit einem AVR auswerten. Es handelt sich um 
ein Modell, welches den Füllstand durch einen Widerstandswert 0..90 Ohm 
gegen Masse wiedergibt. Versorgt wird das Teil mit 12V. Leider war es 
das dann auch fast an Informationen zu dem guten Stück. Alle weiteren 
Angaben beziehen sich darauf, dass man an den Tankgeber eine "Standard 
0-90Ohm Tankuhr" anschließt und dann über zwei Potis anhand der 
Tanknadel die Feineinstellung macht.

Da ich das Signal aber digital auswerten möchte brauche ich einen 
Spannungsteiler und stehe ich nun vor der Frage welchen Strom und welche 
Spannung ich dafür einplanen soll. Es handelt sich um einen 
"elektronisch gesteuerten Widerstand", also keinen plumpen 
Schwimmer/Potischleifer wo eine Dimensionierung recht leicht wäre. In 
der Beschreibung steht, dass man mit dem Ohmmeter keinen Erfolg haben 
wird, den Widerstand sauber zu messen, daher vermute ich ein E-Poti oder 
ähnliches, was bei Überspannung oder zuviel Strom (was ja schon 10mA 
sein könnten) sterben könnte.

All meine Recherchen in Bezug auf Tankgeber und Tankuhren hatten aber 
leider wenig Erfolg, weil es sich dabei wohl um Teile handelt, die man 
standardmäßig immer zusammenschaltet ohne sich einen Kopf um die 
Elektronik machen zu müssen :-(

Kennt sich hier vielleicht jemand aus und kann mir mit ein paar Infos 
aushelfen?

Danke!

Gruß,
André

Autor: Lehrmann Michael (ubimbo)
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Spannung misst man mit der ADC.
Strom misst man mit einem geeigneten Hall-Sensor.
Hierzu dieser Link 
http://www.mini-cooper-clubman.de/html/body_kontak...
ADC nachschalten und finito.

ein anderer Hall-Sensor wäre sicher besser (bei Conrad oder so schauen) 
(für kleinere Ströme)

Autor: André Wippich (sefiroth)
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Lehrmann Michael schrieb:
> Spannung misst man mit der ADC.
> Strom misst man mit einem geeigneten Hall-Sensor.
> Hierzu dieser Link
> http://www.mini-cooper-clubman.de/html/body_kontak...
> ADC nachschalten und finito.
>
> ein anderer Hall-Sensor wäre sicher besser (bei Conrad oder so schauen)
> (für kleinere Ströme)

Öhm, ich will doch die Spannung messen - nicht den Strom. Gerade bei 
einem Sensor wo ich nicht weiß welchen Messstrom ich durchschicken darf 
wäre ein Halleffekt-Sensor unglücklich eingesetzt, da ich dafür a) 
immernoch wissen müsste welcher Messstrom zulässig ist und b) für einen 
sauberen Hall-Effekt eher höhere Ströme brauche als niedrige. Aber 
dadurch würde sich der Spannungsteiler aber ebenfalls eher anbieten, 
alleine schon weil ich keinen Hall-Effekt-Sensor-Chip brauche, sondern 
nur einen zweiten Widerstand ;-)

Autor: Lehrmann Michael (ubimbo)
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Wenn du nur eine Spannung messen möchtest dann nimm doch einene 
Messverstärker ...
Dann fließen dir nur wenige µA ...
Die entsprechende Spannung ergibt sich aus dem Ohmschen Gesetz.

Leider gibt's noch viele Varialblen in deiner Schaltung ...

Autor: Flo (Gast)
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Wenn dus genau haben willst mit eventueller Eichung später, kannste dir 
mal Messbrücken anschauen, dahinter dann ein Spannungsfolger-OP (damit 
die Brücke unbealstet ist), und dann das ganze direkt an den AVR.

Autor: André Wippich (sefiroth)
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So genau muss es gar nicht sein, dass ich einen Messverstärker oder eine 
Messbrücke verwenden muss. Ich will die Schaltung absichtlich einfach 
halten.

Wenn ich einen AVR bei 5V betreibe und die 5V als Referenz für den 
10-Bit ADC des AVRs verwende, dann habe ich eine Auflösung von ca 5mV 
pro ADC-Wert (5V/1024).

Nun habe ich den Widerstand des Tankgebers, der wie ein Poti 
funktioniert und abhängig vom Füllstand einen Wert von 0 bis 90 Ohm hat. 
Eine Seite dieses Potis ist auf einen Pin geführt, die andere Seite 
liegt auf Masse. Baue ich damit mit einem weiteren Widerstand zu 5V 
einen Spannungsteiler auf, kann ich anhand der Spannung über dem 
Tankgeberwiderstand die Tankfüllung messen.

Da ich aber keine näheren Informationen über den Tankgeberwiderstand 
habe (der offensichtlich kein normales Schleiferpoti ist), weiß ich 
nicht mit welchem Messstrom ich den Tankgeber belasten darf.

Angenommen ich nehme als zweiten Widerstand in der Spanungsteilerkette 
einen 10k Widerstand. Durch den Spannungsteiler würden dann
5V/10000Ohm = 0,5mA fließen. Klingt nach nem ungefährlichem Strom. Dann 
hätte ich über dem Tankgeberwiderstand aber folgende Spannungen:
@0 Ohm: 0 mV
@90 Ohm: 44,5mV

Damit hätte ich gerade mal 44,5mV (8 ADC Schritte) Spannungsdifferenz, 
die zur Füllstandsberechnung herhalten müssen. Das würde nur mit ner 
Verstärkerschaltung realisierbar sein. Aber bei solch geringen 
Spannungen kann schon ein Handy schöne Stöhrungen reinhauen. Es wäre 
recht aufwändig das sauber hinzubekommen.

Würde ich einen 100Ohm Widerstand verwenden, hätte ich einen Strom von 
50mA durch den Spannungsteiler bzw. Tankwiderstand. 50mA können 
empfindliche Elektronik beschädigen - keine ahnung ob der ominöse 
Widerstand im Tankgeber das (auf Dauer) mitmacht. Aber dafür hätte ich 
recht schöne Spannungswerte:
@0 Ohm: 0mV
@90 Ohm: 2,37V
Eine Spannungsdifferenz von 2,37V (473 ADC Schritte) könnte ich locker 
direkt mit dem ADC einlesen und per Software filtern. Zumal durch den 
hohen Strom auch Störungen an sich nicht mehr so das Problem sind. 
Jedenfalls würde ich mir den ganzen Verstärker/Filter-Kram sparen 
können. Allerdings auch nur, wenn der Sensor das mitmacht.

Aber dazu müsste ich jemanden finden, der schonmal damit gearbeitet hat. 
Oder vielleicht sogar so soagr in Betrieb hat, wo er einfach mal schnell 
messen könnte, welche Spannung eine Standard-Tankuhr auf den 
Tankgeberwiderstand gibt.

Gruß, André

Autor: didadu (Gast)
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> Spannung misst man mit der ADC.

Na, das ist doch mal eine geschlechtsneutrale Formulierung:
Die Analog-Digital-Converterin.

Autor: Bernd Rüter (Firma: Promaxx.net) (bigwumpus)
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Hallo,

ich habe bisher nur Tankgeber in Form von Widerständen in den Fingern 
gehabt. Entweder ist es ein Schleifer oder es gibt diese Reed-Kontakte 
um denen ein Magnet schwimmt, die schalten auch nur Widerstände...

Die Maschbauer haben es nicht so mit der Elektrik. Da gibt es Tankgeber, 
die schon seit Kollege Opel einen Widerstand haben und man gibt den 
Technikern noch einen Tip: Anschluß an 12V !
Wir Elektriker wissen: Bei 0 Ohm gibt es einen Kurzen und eine 
Stichflamme im Tank - Pech.
Den Maschbauern wird man wohl einbläuen, daß da immer eine Tankuhr 
(Bimetal & Heizwendel) mit in Reihe muß...

Normalerweise sagt man bei 90 Ohm "Nutzwiderstand" nimmt man auch 90 Ohm 
Vorwiderstand, damit man einen möglichst großen Spannungsbereich zum 
Messen bekommt, aber bei 12V kannst Du ja etwas mehr Vorwiderstand 
nehmen, damit bei 90 Ohm Tankgeber so ca. knappe 5V aus dem 
Spannungsteiler kommen - perfekt für den ADC.

Google liefert z.B.:
http://www.bcw-bootszubehoer.de/downloads/anschlus...
http://www.biopoel.de/anschlussplan_tankuhr.htm


Wie gesagt - alles Low-Tech !

Autor: André Wippich (sefiroth)
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Moin!

Ich habe eben Antwort vom Hersteller erhalten:

#~#~#~#
It's a variable resistance to ground. It can sink up to about 150 
milliamps.

The output resistance varies with fuel level, though not literally via a 
resistor.  Instead, the resistance is created by an operational 
amplifier and an output transistor.  We dont get quite to 0 ohms at 
Empty.  It's more like 2.5 ohms, due to the nature of the the circuit 
that creates the output resistance.
#~#~#~#

Daher als Fazit:
Ich kann den Spannungsteiler ruhig großzügig auslegen, wenn 150mA 
erlaubt sind :-)


Gruß,
André

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