Hallo!
Für ein paar Versuche im Ansaugtrakt von Verbrennungsmotoren bin ich auf
der Suche nach einem schnellen Drucksensor.
Durch die sich öffnenden und schließenden Ein- und Auslassventile
entstehen im Ansaugkrümmer Druckwellen. Diese Druckwellen kann man bei
geeigneter Auslegung der Rohrlängen für eine Aufladung des Motors
verwenden (siehe Schaltsaugrohr).
"Normale" Drucksensoren haben eine Response Time (10% - 90%) von typ.
1ms.
Wenn man von einer Motordrehzahl von 3000 U/min ausgeht, dann sind das
bei einem 4-Takt-Motor gerade mal 10 Messungen während des
Einlasstaktes:
3000 U/min = 50 U/s = 20ms für eine Umdrehung der Kurbelwelle.
Einlasstakt ist jede zweite Umdrehung für 180° Kurbelwellenwinkel =
10ms.
Ich habe schon Sensoren mit typ. 0,1ms Response Time gesehen, habe mir
aber dummerweise den Typ nicht aufgeschrieben :(
Die restlichen Anforderungen an den Sensor sind relativ bescheiden:
-> Egal ob Absolut oder Differentieller Sensor
-> Messbereich sollte ungefähr 0,3bar bis Umgebungsdruck (also 1,0bar)
sein
-> Er sollte für Privatpersonen verfügbar sein
Kann mir da jemand einen Sensor empfehlen? Eventuell auch einen
Hersteller, bei dem man mal anfragen könnte?
Und jetzt, wo ich schon einen Thread offen habe noch eine Frage:
Kennt jemand einen R2R-OpAmp in einem kleinen SMD-Gehäuse? SOT-223, SC70
oder so.
Er soll als einfacher Spannungsfolger mit Verstärkung = 1 betrieben
werden. Versorgungsspannung 5V Single-Supply, GBW zu vernachlässigen,
Input offset max. 5mV.
Mit freundlichen Grüßen
Sebastian
Sebastian K. schrieb:> 3000 U/min = 50 U/s = 20ms für eine Umdrehung der Kurbelwelle.
Die Nockenwelle dreht nur halb so schnell -> du hast die doppelte Anzahl
Messungen.
Sebastian K. schrieb:> Und jetzt, wo ich schon einen Thread offen habe noch eine Frage:> Kennt jemand einen R2R-OpAmp in einem kleinen SMD-Gehäuse?
ich nehme den OPA340U für solche Zwecke. (SOT-23-5, 1mV)
Gruß Anja
@Anja: Hab ich ganz übersehen! Danke für den Hinweis, aber 20 Messungen
sind immer noch etwas wenig in meinen Augen.
Der OPA340 schaut gut aus, aber wo bekomme ich den her?
@philipp: Das wäre bestimmt möglich. Aber wie hängen Amplitude und Druck
zusammen? Da spielen bestimmt noch Bauartbedingte Faktoren mit rein und
eine aufwändige Kalibrierung wollte ich mir sparen.
Schau Dir die Drucksensoren von Kulite an, da dürfte etwas passendes
dabei sein.
Eine Typenbezeichnung kann ich Dir jetzt leider nicht nennen, aber die
Homepage ist ausführlich genug. ;-)
Edit: Entschuldige, ich habe nicht gelesen, dass Du die Sensoren als
Privatanwender nutzen möchtest. Ich weiß nicht, wie die Leute von Kulite
das handhaben.
Hmm, die Resonanzfrequenz im Saugrohr muß ja im Bereich der halben
Drehzahl liegen (4-Takter). Insofern sollte bei max. 6000U/min die
Grundschwingung maximal 50/s sein, also 20ms Schwingungsdauer. Warum da
ein ein 1ms Sensor nicht gehen soll verstehe ich nicht, zu viele
Abtastwerte vergrößern nur dein Aufwand bei der Verarbeitung, aber jeder
wie er will.
Was du bei den Anforderungen deiner Sensoren vergessen hast ist
Temperaturbereich bis -30C und +100°C und unempfindlich gegenüber
starken Vibrationen sowie Ölen, Fetten und Kraftstoffen.
Viel Erfolg
Hallo U.R. Schmitt!
Ich möchte ja nicht messen, wann das Einlassventil öffnet/schließt
sondern die Bewegung der Luftsäule während das Ventil offen ist.
Durch das Öffnen des Ventils entsteht im Saugrohr eine Unterdruckwelle
die sich mit Schallgeschwindigkeit ausbreitet. Die Welle wird dann am
Ende des Saugrohrs reflektiert und kehrt als Überdruckwelle zum Ventil
zurück.
Ist das Ventil dann noch offen, kann mehr Frischluft/Gemisch in den
Zylinder. Ist das ganze falsch ausgelegt, wird das Gemisch wieder
rausgesaugt.
Da immer nur ein kurzer Zeitpunkt interessant ist (sprich 180°
Kurbelwelle), sollte das mit der Datenmenge gut Handhabbar sein. Wenn
man 8Bit für den Druck, 8Bit für den Winkel und noch zwei andere
Sensoren zu je 8Bit anschließt, kommt man auf gerade mal 40kByte/s. Und
es reicht ja, wenn man 100ms lang misst.
Die übrigen Anforderungen sollten nicht ganz so wichtig sein. Das Gerät
wird nicht in ein Auto eingebaut sondern kommt an einen Versuchsmotor.
Die Beständigkeit gegenüber Kraftstoff muss er allerdings haben, das
stimmt.
Gruß
Sebastian
und wegen vielleicht 5% so ein Aufwand, schnall lieber nen Kompressor
oder Turbolader drauf dann brauchst du dir keine Gedanken mehr darüber
machen wie die Luftsäule sich gerade bewegt.
@ Thomas O.: Das Teil kommt nicht ins Auto sondern an einen Motor, an
dem nur entsprechende Tests und Versuche durchgeführt werden.
Mal davon abgesehen...warum sollt man die 5% nicht nutzen? Sie werden
einem ja quasi geschenkt (bzw. ein Schaltsaugrohr ist ein bisschen
billiger als ein Turbo/Kompressor).
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