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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Drehzahlemesser mit 6 Hallsensoren: Wie auswerten


Autor: Simon W. (simon_w)
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Hallo Alle

Ich will für mein E-Bike ein neuen berührungslosen Trittfrequenzsensor 
bauen.
Dieser muss eine sehr hohe Auflösung haben: 300 Impulse pro Umdrehung 
(Systembedingt).
Mechanisch habe ich das ganze schon in etwa zusammen.
Da der platz sehr beschränkt ist dachte ich an polrad mit 50 Polen = 25 
Polpaare und 6 Hallsensoren.

Ich ordne die Hallsensoren also mit einer elektrischen 
Phasenverschiebung von 60° an, und bekomme 6*50 = 300 Impulse.

Frage: wie kann ich diese Impulse am besten zu einem zusammenfassen und,
zum das ganze beim aktuellen system zu testen, muss möglichst
verzögerungsfrei eine Spannung von 0-2V:  0V bei 0  Umdrehungen
2V bei 1 Umdrehung pro Sekunde = 300 Impulse/sek daraus generiert 
werden.

Später werden die zusammengefassten impulse dann direkt ausgewertet.

Ja, ich weiss da sind noch einige offenen Enden ich hoffe diese mit Euch 
zu verknüpfen.

Autor: Ralph (Gast)
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Na das wird aber eine große Herausforderung die Hallsensoren im 
richtigen Winkel zueinander zu befestigen und die einzelnen Signale in 
der richtigen Phasenlage zusammen zu führen.

Wenn der Magentring schon verfügbar ist, würde ich eher einen Hallsenosr 
vorschlagen.
Muss es unbedingt eine Frequenz von 300 Hz sein, und da glaube ich jetzt 
nicht so recht daran, lässt sich die Frequenz des einen Sensors mit 
einer PLL erhöhen.
Auch die Raddrehzahlsensoren an Autos fürs ABS kommen mit ca 80 - 100 
Flanken pro Umdrehung aus.


Ist der Magnetering noch nicht vorhanden, dann wäre es besser eine 
Zahnrad )( Metal) mit 150, bzw 300 Zähnen zu verwenden.

150 / 300 ist die Frage ob du die Flanken oder die Pulsweite zählen 
willst.

Das Hallelement liegt in dem Fall sehr dicht an den Zähnen und 1 Magnet 
direkt hinter dem Hallsensor.

Für eine Frequenz in Spannungswandlung gibt es fertige Bausteine / 
Schaltungen.

Autor: Simon W. (simon_w)
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Hallo Ralph,
vielen Dank für deine Antwort. Brauche etwas zeit diese auszuwerten.

Autor: Tom (Gast)
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Wenn Du ein E-Bike selberbaust, hast Du doch bestimmt ne tolle 
Mechanikwerkstatt.

Dann nimm auf jeden Fall, wie von Ralf geschrieben, nen Reluktanzsensor 
und keinen Magnetring. Einfach ein entsprechendes Zahnrad, und dann eine 
Sensorspule nehmen mit magnetisiertem Anker.

Wenn das ein Einzelstück ist: Kleiner Bilderrahmennagel, mit Tesa 
isolieren, in Akkuschrauber einspannen, Kupferlackdraht aufwickeln, 
Anschlussdrähte anlöten und kleinen Kabelbinder rum, das ganze mit ein 
paar Tropfen Sekundenkleber tränken und aushärten lassen, hinten einen 
Miniatur-Magneten ran (quaderförmig, 3x3x3mm, eBay), dann das Ganze in 
Epoxid vergießen.

Auswerten kann man die Wechselspannung über den ADC direkt, nimmste zwei 
antiparallele 1N4148 parallel zur Sensorspule, dann über zwei 
Widerstände an 1/2 VCC und ran an den µC. Referenzspannung ist dann VCC.

Filtern noch moving-average, Diskriminator, fertig.

Autor: Simon W. (simon_w)
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Hallo Tom,
vielen Dank, ich bin gerade am schauen wie ich das mit einem 
ferrostatischen polrad und Reluktanzsensor machen könnte. Ich habe nur 
einen Umfang von 155mm
zur Verfügung und muss das signal axial auswerten (wird ja meist radial 
gemacht), hab da noch zu wenig infos. Hab auch noch keine Ahnung ob ich 
das Polrad so wie angehängt machen kann. (nur 0.5mm schlitze)

Bin am rumschauen, aber für inputs natürlich immer dankbar.

Autor: U.R. Schmitt (Gast)
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Mich würde mal interessieren, warum du 300 Impulse pro Umdrehung zur 
Ermittlung der Trittfrequenz brauchst.
Gruß

Autor: Simon W. (simon_w)
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Das E-Bike hat ein spezielles additionsgetriebe im hinterrad.
Dadurch wird das drehmoment sozusagen mitgemessen.
( muskel und Motorkraft müssen sich die waage halten)
Deshalb ist eine so hohe Auflösung nötig.
ich hoffe das beantwortet deine frage in etwa.

Autor: U.R. Schmitt (Gast)
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Ok, danke

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