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Hallo zusammen, Kurz zu mir (kann übersprungen werden): Ich bin 23, studiere Elektrotechnik an einer Universität im 2. Semester und bin begeisterter Motorsportler. Diese beiden Beschäftigungen veeinen sich bei mir in einem Kleinen Rennsprotteam bestehend aus einem Fahrer, Maschienenbauer (4.Semester der selben Uni) und mir. Nun das Projekt lautet also Motortuning wie man erwarten kann, und damit laden wir auch schon bei mein Projekt: Zündsteueranlage. Wie ich schon gelesen habe, ein häufig gestartetes Thema, doch eine Sache habe ich noch niergends gelesen/gefunden. Es geht um den im Anhang befindlichen Spannungsverlauf. Dieser wird von der Pickup des Motors induziert. Nun möche ich beide Spannungsspitzen (beim Starten ca. 5V, dannach vermutlich höher) detektieren, also sowohl die Positive als auch die Negative. Die Positive ist mittels einem kleinen Tiefpass gefiltert und auf einen Transitor geführt recht einfach detektiert, doch die negative macht mir sorgen, denn ich möchte negative Versorgungsspannungen vermeiden. Nicht aus ästhetischen Gründen, sondern weil ich sie nicht zur verfügung habe und daher ausschließlich dafür erzeugen müsste. -> viele Fehlerquellen! Ich stehe nun also vor dem Problem den negative Spannungspuls zu detektieren (an einem µC) und das ohne negative Spannungsversorgung. Mein Induktivgeber ist allerdings mit einem Ende am Motorblock "geerdet", also auf Masse. Ein herkömmlicher Gleichrichter scheidet also aus... Kann mir also vielleicht jemand mit Ideen behilflich sein? Mir fehlt da noch ein wenig die Schaltungstrick-wissen. Und google ist gearade auch nicht so hilfreich. Vielen Dank an alle MfG Chris
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>Nicht aus ästhetischen Gründen, sondern weil ich sie nicht zur verfügung >habe und daher ausschließlich dafür erzeugen müsste. -> viele >Fehlerquellen! Es gibt sehr sehr einfache Möglichkeiten eine negative Versorgunsspannung zu erzeugen. Ohne "viele Fehlerquellen", ganz bequem, beispielsweise mit einem DC/DC-Wandler. Kai Klaas
Chris schrieb: > Ich stehe nun also vor dem Problem den negative Spannungspuls zu > detektieren (an einem µC) und das ohne negative Spannungsversorgung. Falls der Pickup potentialfrei ist könntest Du ein Ende auf einen Spannungsteiler mit 2,5V legen und 2 Komparatoren (3,5V und 1,5V verwenden). Falls nicht könntest Du einen Optokoppler für die negative Halbwelle nehmen vorausgesetzt der Pickup liefert genügend Strom. Bei der positiven halbwelle brauchst Du dann noch eine anti-parallele Diode damit der Optokoppler nicht abraucht. Oder Du nimmst gleich 2 Optokoppler mit antiparallel geschalteten Sendedioden dann hast Du auch gleich weniger Störungen auf dem uC. Oder Du nimmst gleich eine spezialisierte Schaltung wie z.B. hier: http://www.national.com/ds/LM/LM1815.pdf http://www.national.com/an/AN/AN-162.pdf Gruß Anja
Und warum nicht AC-koppeln ? Dh. Signal über Serienkondensator einspeisen und danach auf VCC/2 über Widerstände ziehen.
Danke erstmal für eure wirklich schnellen Antworten! Anja schrieb: > Falls der Pickup potentialfrei Nein, leider ist ein ende Fest mit Masse verbunden. > Falls nicht könntest Du einen Optokoppler [...] nehmen Das klingt eingentlich sehr gut! Ich müsste also nurnoch herausfinden, wieviel Strom ich vom Sensor ziehen darf (Ideen?), bzw. ob's genug Strom für die Optokoppler ist. Und natürlich sollte ich den Strom auch begrenzen! Weiß jemand ob diese Pickups Kurzschlussfest sind? > Oder Du nimmst gleich eine spezialisierte Schaltung wie z.B. hier: > http://www.national.com/ds/LM/LM1815.pdf > http://www.national.com/an/AN/AN-162.pdf Ja, soweit war ich auch mal, bis herausgefunden habe, dass es wohl oder übel 2 Arten von Pickup-Signal gibt. Das eine ist das für dies Chips geeignete Zero-Cross-Signal (nenne ich jetzt mal so), bei dem gerade der Übergang von der negativen zur positiven Halbwelle ausschlaggebend ist. Das meinige Signal hat aber eben ganau diesen Nulldurchgang nicht. Stattdessen hat es 2 Spannungsspitzen, eine Positive (zuerst die positive) und eine Negative. Worin (mechanisch) der Unterschied liegt habe ich noch nicht herausgefunden.
So, ich hab jetzt noch viel gelesen, vor allem über Optokoppler, aber eine gewisse unsicherheit bleibt. Daher wollte ich euch mal bitten über meine obige Schaltung zu schaun. Als Optokoppler habe ich mal den HCPL2531 ausgewählt, da er extrem schnell ist und auch sonst meinen Bedürfnissen gerecht wird (zumindes habe ich nichts gegenteiliges gelesen). Vor allem aber hat er 2 Optokoppler in einem Gehäuse und ist nicht soo teuer. Links im Bild oben würde ich das Pickup-Kabel anschließen (zur Erinnerung: das andere Ende der Pickupspule ist auf Fahrzeugmasse). Die 2 offenen enden rechts kämen direkt so an 2 µC Pins. Wär nett wenn mir bestätigen könnte, dass es so funktionieren müsste. Vielen Dank Chris
Sieht für mich ok aus. Falls jedoch der Strom am Pickup nicht ganz so groß sein sollte würde ich auf Optokoppler ausweichen die bei 2-4mA bereits schalten. (PC900V oder H11L1). Damit kann man den Eingangskreis noch etwas hochohmiger gestalten. Die sind sicher nicht so schnell wie die von Dir angedachten. Aber auf der anderen Seite filterst du ja auch schon mit den Eigenkapazitäten der Z-Dioden einiges weg. Man sollte bei KFZ-Schaltungen sowieso die Eingänge nur so schnell machen daß das Nutzsignal noch sauber (und phasengetreu) durchkommt. Chris schrieb: > (beim Starten ca. 5V, dannach vermutlich höher) Starterdrehzahl = 150 RPM Enddrehzahl = 6000 RPM Wird dann wohl bei der Maximaldrehzahl (unbelastet) bei 200V liegen. -> prüfe mal die Dimensionierung des Widerstandes vor der Z-Diode. Gruß Anja
Was mir da als erstes zu einfällt wäre ein p-kanal FET -> negative Gatespannung
Danke nochmal, Anja schrieb: > Starterdrehzahl = 150 RPM Enddrehzahl = 6000 RPM Rennmotor... aktuell bis 14.000 U/min Ziel sind 18-20.000 U/min Und da ich jetzt nur Optokoppler mit typ. 4µs bis max 20µs gefunden habe und eben diesen schön schnellen, war die Auswahl nicht allzu groß, denn 4µs+ sind bei 18.000 U/min fast ein halbes Kurbelwellengrad. Mit 500% tolleranz... Da erwarte ich dann nicht mehr das ersehnte Ergebnis. Bei den H11L1 sind ja 1 bis max 4µs angegeben... gut, das ist vielleicht noch im Limit. Danke dafür > Wird dann wohl bei der Maximaldrehzahl (unbelastet) bei 200V liegen. > -> prüfe mal die Dimensionierung des Widerstandes vor der Z-Diode. Ja der Widersand vor der Z-Diode macht mir auch sorgen. Mach ich ihn zu groß, schaltet der Optokoppler bei hohen Drehzahlen nicht mehr. Mach ich ihn aber zu klein weiß ich nicht wie hoch der Strom wird. Für Ratschläge oder Ideen wäre ich dankbar. @ Rengi: P-Kanal-FET... ja und weiter. wüsste gerade nicht wie der helfen sollte.
Ein mehr bisschen Kreativität. Nen p-Kanal Fet, selbstsperrend, Source an Masse, Drain mit Pullup und ans Gate dein Signal. Dann solltest dein verwertbares Signal haben. Sollte ja nur ein Denkanstoß werden und keine fertige Schaltung.
Das mit den Optos ist doch Murks. Erstens sind die meisten bei weitem nicht schnell genug und zweitens ziehen sie zuviel Strom. Hole dir einen DC/DC-Wandler für eine negative Versorgungsspannung und mache das mit schnellen Komparatoren. Du könntest das auch dynamisch, also mit einer mitlaufenden Umschaltschwelle machen, so ähnlich wie hier Beitrag "Re: Nulldurchgang Induktivgeber 0,2-120V" Kai Klaas
Hm ich frage nochmal nach in Bezug auf meinen Post Beitrag "Re: Induktivgeber- / Pickup-Signalaufbereitung macht Schwierigkeiten" Geht das nicht, übersehe ich da was ? Warum nicht AC koppeln und dahinter auf VCC/2 anheben ? Gruß Hagen
>Geht das nicht, übersehe ich da was ? Warum nicht AC koppeln und >dahinter auf VCC/2 anheben ? Doch, im Prinzip geht das schon. Probelmatisch wird es, wenn du etwas mehr Signalverarbeitung machen möchstest und dann immer alles auf Vcc/2 referenziert ist. Oder, wenn die Peaks unterschiedliche Höhe haben... Kai Klaas
Kai Klaas schrieb: > Hole dir einen DC/DC-Wandler für eine negative Versorgungsspannung Ganz schlechtes Argument, aber mir geht der Platz aus. Aber nciht nur das, sondern eine negative Versorgungspnnung nur dafür, das gefällt mir ganz und gar nicht. Hagen Re schrieb: > Hm ich frage nochmal nach in Bezug auf meinen Post > Beitrag "Re: Induktivgeber- / Pickup-Signalaufbereitung macht Schwierigkeiten" Den hab ich ja ganz übersehen. Eieiei... na klar, das ist natürlich auch eine spitzen Idee. AC-Koppeln und dann mit 2 Komparatoren die Poitive bzw. negativen Peaks rausfiltern. Müsste ich nurnoch schnelle Komparatoren finden (die schnellsten die ich bisher gefunden habe habn 1,5µs Resonse-time) und mir Gedanken um eine sinnvolle Enigangsspannungsbegrenzung machen. Vielleicht mit 10k Serienwiderstand und je einer Diode richtung Vcc bzw. GND. Die Komparatoren werden dann mit 12V versorgt und Dank Open-Collector-Ausgang (den die meisten scheinbar haben) hab ich dann auch keine Probleme mit der Transformation nach 5V. genial
Oder einen Fensterkomparator nehmen, je nachdem was du am Ausgang als digitales Signal möchtest. Falls die Peaks ausreichend groß sind ginge ja auch ein Schmitt Trigger direkt.
Fensterkomparator? nie gehört. Was ist das? Schmitt-Trigger. Hmm... was gibts denn da wieder zu beachten? Nein ich glaube die effizienteste Lösung (im bezug auf Flexibilität pro Preis) ist die Lösung mit 2 Komparatoren. habe den LM211 gefunden. Verdammt schnell und günstig http://docs-europe.origin.electrocomponents.com/webdocs/0caf/0900766b80caf30f.pdf Ich denke auf diese Lösung sollte ich mich mal einbrennen und durchziehen.
Sind denn die Peaks immer gleich hoch?? Kai Klaas
Kai Klaas schrieb: > Sind denn die Peaks immer gleich hoch?? Nein. Bei Startdrehzahl haben sie ungefähr 5V, bei höheren Drehzahlen werden sie schmäler und höher. Reine Induktion halt, ein Magnet läuft an einer Spule vorbei.
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