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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Thermometer für Scheibenbremse


Autor: martinw (Gast)
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Hallo Leute

Also ich fahre gerne ein wenig Downhill mit meinem Rad. Für all jene
die nicht genau wissen was das ist: Man lässt sich und sein Rad am
besten mit einem Lift auf einen Berg hiefen und fährt dort dann auch
speziellen Strecken mit dem Rad runter. Dieses Rad ist natürlich kein
gewöhnliches Citybike, sondern eher wie eine Motorcrossmaschine, nur
ohne Motor.

Naja und wenn man da den Berg so runter heißt, dann werden da die
Bremsen, in meinem Fall Scheibenbremsen ziemlich warm. Und irgendwann
kann es sein, dass die Dinger dann ausfallen, weil die Bremsflüssigkeit
zu sieden beginnt!

Nun habe ich mir gedacht, ich könnte mir doch eine Temperaturmessung
der Scheibe bauen. Soll dann ca. so ausschauen wie ein normaler
Fahrradcomputer...

Nur das Problem ist, wie bekomme ich da die Temperatur gemessen. Ich
meine auf der Scheibe kann ich schlecht einen Fühler montieren, die
Scheibe rotiert ja, was heißt ich kann ihn nicht mit Strom versorgen,
und Datenleitungen sind auch nicht möglich. Ein Funksystem wäre meiner
Meinung nicht so angebracht, obwohl es ähnliche Systeme bei neuen Autos
zur Übertragung des Reifendrucks schon gibt...
Eine weitere Möglichkeit wäre so ein Laserthermometer, nur sind die
nicht gerade kompakt, und wie es da mit Selbstbau ausschaut weiß ich
auch nicht. Das ganze muss ja auch noch sehr stoßfest sein.

Also wäre toll wenn ihr ein paar Vorschläge hättet wie man das
realisieren könnte! Die Genauigkeit der Temperatur muss auch nicht so
genau sein +-5°C reichen voll aus, und auch eine Messung pro Sekunde
würde reichen!
Man könnte das System auch beim Auto einbauen, obwohl da Straßensalz
etc. sicher ein anderes Problem sind...

MfG Martin

Autor: martinw (Gast)
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Angehängt noch ein Bild von so einer Scheibenbremse.

Autor: Matthias H. (Gast)
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man könnte sowas kontaktlos über eine Art Pyrometer oder ähnliches
messen, also die Wärmestrahlung der Scheibe aufnehmen. Hab aber leider
keine Ahnung, zu welchen Preisen man sowas heute bekommt. Vielleicht
funktioniert ja sowas wie ne Infrarot- Fotozelle, wenn es nicht zu
genau sein muss.

Autor: Der Elektrische Reiter (Gast)
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Ist es notwendig die Teperatur der Bremsscheibe zu kennen, oder genügt
die Teperatur der Bremsflüssigkeit?

These:
1. Hohe Temperaturen (ein paar hundert Grad Celsius) über einen sehr
kurzen Zeitraum (wenige Sekunden), bei niedriger Temeratur der Umgebung
(Bremsbacken, Bremsflüssigkeit etc.) sind sicher kein Proglem.

2. Mittlere Termperaturen (unter einhundert Grad Celsius) über einen
längeren Zeitraum (5 Minuten) heizen das Gesamtsystem auf und sind dann
kritisch.

Macht es dann Sinn eine andere Stelle, die aussagefähiger über die
Ausfallwahrscheinlichkeit ist, zu  monitoren?

Da fallen mir noch zwei Fragen ein:
1. Wie ist Dein Entscheidungsraum, wenn Du den Berg runter fährst' und
Du mitbekommst' dass die Breme zu heiß wird? Nicht mehr bremsen ;-) ?
2. Ist es venünftiger das Gesamtsystem so zu dimensionieren, dass Du
auf der sicheren Seite fährst?

cu

Autor: martinw (Gast)
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Hallo

Naja ich hab auch schon überlegt, man könnte den Temperatursensor
vielleicht auch an den Bremsbacken anbringen. Nur weiß ich nicht genau
über die Wärmeleitfähigkeit der Bremsbacken bescheid. Das sich das Öl
erst erwärmt, wenn die Wärme durch die Bremsbacken und den Bremskolben
durch ist ist mir klar.

Aber auch zu hohe Temperaturen der Bremsscheibe sind nicht gut, diese
können sich unter anderem verziehen und verfärben.

Also wenn die Bremse droht auszufallen würde ich natürlich stehen
bleiben, Rennen fahre ich ja (noch) nicht.
Das System ist eigentlich schon so ziemlich das größte was man bekommen
kann. Es gibt zwar noch Bremsen mit mehreren Kolben, aber der
Scheibendurchmesser wird nicht mehr größer und links und rechts
Scheiben anzubringen wie beim Motorrad, geht 1. nicht da keine
Aufnahmen vorhanden und 2. hab ich das auch noch nie gesehen!

Aber interessant wäre die Messung direkt an der Scheibe schon. Diese
reagiert am schnellsten mit der Temperatur auf die Bremsungen.
Man könnte natürlich auch noch einen zweiten normalen I²C
Temperaturfühler an den Bremskolben oder die Bremsbacken montieren.
Die Frage ist aber auch wie heiß die Bremsbacken/Bremsscheiben denn so
werden können kurzzeitig. Die meisten Temperatursensoren gehen ja nur
so bis max 150°C wenn ich mich nicht täusche! Dann müsste man mit
Platinsensoren arbeiten, welche aber erst geeicht, ausgelesen etc.
werden müssen.

MfG Martin

Autor: Der Elektrische Reiter (Gast)
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Bei C***** gab's mal ein Infrarot-Temometer für kleines Geld, aber mit
lausigem Meßfehler. Ich denke unter 30Euro. Das Ding hat ein
LCD-Display. Das kann man sicher  iregndwie anzapfen und
weiterverarbeiten. Dieses Termometer geignet an den Bremssattel
hingefrickelt, dass es die Bremsscheibe erreichen kann. -- wäre
vieleicht eine Lösung.

Autor: Matthias (Gast)
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Hi

sollte man da nicht lieber am Problem selber rumhantieren als an den
Symptomen? Ich kann mit dem Mopped ganze Alpenpässe runterfahren ohne
das da die Bremsflüssigkeit beginnt zu kochen. Evtl. solltest du mal
KfZ-übliche DOT4 Bremsflüssigkeit verwenden.

Matthias

Autor: Flo (Gast)
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Ich würde in diesem Fall auch eher die Temperatur der Bremsflüssigkeit
messen. Auf die schnelle fällt mir dieser sernsor ein:

Gibt es z. B. beim großen C unter dieser Bestellnummer: 186465 - LN

Anbringen würde ich ihn an dem Nippel zum entlüften der
Bremsflüssigkeit (mit einem T-Stück, damit man noch entlüften kann).

Autor: Marcel Meyer (Gast)
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hab zwar keine idee zu deinem messproblem...

aber das die bremse überhitzt sollte eigentlich nicht passieren, ich
fahre enduro und stehe da auch viel auf der bremse und da wirds nicht
so heiß das etwas ausfällt...

vielleicht solltest du mal andere bremsbeläge ausprobieren, sintermetal
oder carbon, die gehen giftiger ran und man braucht nicht mehr so lange
bremsen

Autor: Freak5 (Gast)
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"1. Wie ist Dein Entscheidungsraum, wenn Du den Berg runter fährst'
und
Du mitbekommst' dass die Breme zu heiß wird? Nicht mehr bremsen ;-)
?"
Der Fahrtwind wird alles sicher schnell herunterkühlen. Danach braucht
er dann gar nicht zu versuchen sein Rad noch einmal zu bremsen ;-)

Autor: Jochen (Gast)
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ich denke hier geht es nicht darum ob die bremsen ausgfallen oder nicht
ich denk martinw will einfach nur auf seinem Fahrradcomputer die Temp
der Bremsen haben genauso wie seine geschwindigkeit und die
zurückgelegten kilometer

Autor: dds5 (Gast)
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Hallo,

das mit der Messung mittels Pyrometer kann man sich bei einer blanken
und damit stark reflektierenden Metallscheibe abschminken.
Durch die Spiegelwirkung misst man da hauptsächlich die Temperatur der
Umgebung und nur einen geringen Anteil der Scheibe selbst.

Gruß   Dieter

Autor: martinw (Gast)
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Hallo

Also um das mal aus der Welt zu schaffen! Beim Downhill kommt es sehr
wohl zur Überhitzung der Bremsen! Stellt euch nur mal vor 80kg Mensch +
20kg Fahrrad fahren >500hm in einem Stück hinunter! Und es gibt Strecken
die auch 1000hm haben, Planai in der Steiermark z.B.
Deswegen wurden die Scheiben auch immer größer zuerst 16cm dann 18cm
jetzt 20cm...
Der Effekt wird dann Fading genannt, heißt der Druckpunkt der Bremse
wandert, da sich Gasbläschen im Schlauch bilden.
Und natürlich verwenden diese Scheibenbremsen Kfz ähnliche
Bremsflüssigkeiten. Bei meinen weiß ich jetzt nicht genau, aber irgend
ein DOT ist es auf jeden Fall!

Hab beim großen C infrarot Thermometer um unter 30€ gesehen. Da ist nun
halt wirklich die Frage, geht so etwas bei reflektierenden Oberflächen
überhaupt. Und wenn kann man da so einen Infrarot empfänger auch
einzeln kaufen oder gleich aus dem Teil ausbauen und dann auswerten...

So wie Jochen es gesagt hat interessiert mich die Temperatur einfach!
Natürlich wenn dann schon gemessen wird, kann man auch einen
Warnpiepser bei einer gewissen Temperatur einschalten lassen. Man kann
einfach schauen wann es kritisch wird...

MfG Martin W

Autor: HansHans (Gast)
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Wie schon von anderen angedacht ,
Warum den drehenden teil messen ?
Die Bremsbacken haben doch am Ende eine
Metallplatte, da kann man doch sicher ein
Loch rein bohren und einen Sensor hinein stecken .
Ok, das ist nicht die Temperatur der Scheibe aber
es ergibt sicher eine sehr aussagefähiges Ergebnis
der Temperatur der gesamten Bremsanlage.
Wenn es unbedingt der drehenden teil sein muß,
hilft vielleicht die Datenübertragung wie bei der
Propelleruhr (andere stelle in Forum)weiter.

Noch was zum Vergleich Motorrad /Fahrrad
benutzt man bei Motorrad nicht auch dem
Motor als Motorbremse ?

Gruß HansHans

Autor: Marcel Meyer (Gast)
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>Noch was zum Vergleich Motorrad /Fahrrad
benutzt man bei Motorrad nicht auch dem
Motor als Motorbremse ?  <

kommt aufs motorrad an, beim 2 takter sollte man sich davor hüten, es
sei denn man braucht mal einen neuen kolben + zylinder ;)

Autor: Flexi (Gast)
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Viele Zweitakter haben einen Freilauf, da bremst der Motor nicht mehr
mit...

Autor: Marcel Meyer (Gast)
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du meinst roller, kein mir bekanntes schaltmotorrad mit 2takter hat
soetwas - Roller != Motorrad ;D

Autor: Zintl Markus (Gast)
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Hi ...

ich war an dem Thema vor 2 jahren mal dran zwecks einblendung der
Temperatur in nen Helmkamerabild. Verlief aber dann im Sand. Ich wollts
auf Basis eines MLX 90601 Thermopile Sensors realisieren. Für nur
interessehalber aber hier wohl etwas overkill ;)

mfg ...

Autor: Der Elektrische Reiter (Gast)
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Die einfachen "Laserthermoeter" setzten immer ein konstantes und
festes Verhältnus Oberflächentemeratur zu abgestahlerter
Infrarotenergie voraus.

Da wird's bei reflektierenden Oberflächen schwierig.

Kann man eine Fläche auf der Scheibe mattschwarz lackieren?

cu

Autor: Matthias Gratl (Gast)
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schwarz lackieren wird schwer möglich sein.
lack wird sehr schnell von der bremsscheibe abgerieben sein
mfg

Autor: Zintl Markus (Gast)
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soweit ich mich informiert hab gibts dafür eichfaktoren (bzw muss man
abgeleichen). den bereich der messung kann man relativ gut vor direktem
licht abschotten. aber auch das war nen grund die idee fallen zu lassen
;)

Autor: anonym (Gast)
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Also, Das sicherste wird doch wohl dir Messung der Temperatur der
Bremsklötze sein. Wenn dort die Siedetemperatur der Bremsflüssigkeit
erreicht ist, hat man noch ein kleines bisschen Reserve bis die
Flüssigkeit wirklich siedet. Messen kann man das z.B. mit
Termoelementen oder Pt100 Messwiderständen. Diese werden am besten in
Bohrungen zwischen Belag und Trägerplatte montiert.

...zumindest machen das die Autofirmen so...

Autor: PeterK (Gast)
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Ich würde auch empfehlen, an den Backen oder direkt die Flüssigkeit zu
messen - denn nur diese Temp. ist wichtig. Die Temp. an der Scheibe
selbst ist eher nebensächlich, denn diese kühlt ja relativ schnell
wieder ab, während die Bremsflüssigkeit selbst und die Backen nicht so
schnell abkühlen. Eine kühle Scheibe bedeutet also nicht kühle
Bremsflüssigkeit. Ob die Bremsflüssigkeit sinnvoll selbst messbar ist,
weiß ich nicht. Man kann ja nicht direkt am Entstehungsort, sondern
erst ein paar cm dahinter messen, ob die Wärmeleitfähigkeit der
Flüssigkeit so groß ist, dass dies sinnvolle Ergebnisse bringt, wage
ich zu bezweifeln.
Ich würde
a) entweder einen PTC am Metallgehäuse der Bremse befestigen und
auswerten - dieses Gehäuse leitet die Hitze gut und ist daher messbar.
Irgendein Schräublein wird man da wohl anbringen können
b) oder per Infrarotsensor nach innen auf die eigentlichen Backen
zielen.
Muss man halt sehen, wie man IR-Sensor oder PTC sinnvoll positionieren
kann. Aber die Scheibe selbst würde ich nicht messen, da sie die Temp.
zu schnell wieder abgibt.
Peter

Autor: Monguz (Gast)
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Übrigens die Bremsflüssigkeit ist stark hygroskopisch (d.h. absorbiert
Wasser.. was mann auch messen kann / soll) und genau dieser Wasser ist
was in den Bremsflüssigkeit irgendwann zum kochen kommt. Deswegen
tauscht mann das Zeug öffters mal aus. Also IMO macht es Kein Sinn
(ausser die rein Akademischen) die Bremsscheibentemperatur messen zu
wollen, da hat 1.) bessere Kühlung als die Bremsbacken 2.) Höhere
Masse, was dazu fürt das er sich (bei daselber Energiezuführung )
wenige stark sich erwärmt. -Thja Thermodramatik ..oder wars
Thermodynamik ? grübel

Autor: AxelR. (Gast)
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interessant, das Thema!
Gibt es schon was fertiges am Markt?

Zum Selbstbau:
kommst du zwischen der "Speiche" der Bremsscheibe und der Aufhängung
vorbei? Anders: sind da noch zwei-drei Millimeter Platz? Ich würde
sonst hier eine Leiterplatte mit der notwendigen Elektronik aufkleben
und die Messung/Spannungsversorgung induktiv übertragend gestalten.
Welche Messstelle nun sinnvoll ist (Backen, Scheibe, Bremsflüssigkeit)
weiss ich nicht, da mir hier die praktische Erfahrung fehlt. Aber rein
vom elektronischen/telematischen Gesichtspunkt ist das sicher eine
interessante Sache!

Viele Grüße noch

AxelR.

Autor: iltis (Gast)
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Welche Bremse hast Du eigentlich?
Man sollte evtl. noch anmerken, dass Fahradscheibenbremsen eine andere
Bremsflüssigkeit haben als Autos und Motorraeder. Daher sollte auch nur
die Originale vom Hersteller verwendet werden.
Diese zieht naemlich kein Wasser und muß nicht gewechselt werden.
Auch mit anderen Bremsbelaegen ist es so eine Sache ... (weiß aber auch
nicht mehr genau Welche)


mfg
Flo

Autor: Denis (Gast)
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Die temperatur an der scheibe zu messen ist eigentlich sinnlos, da es
doch darum geht die bremsflüssigkeit im temperaturbereich zu halten,
ich würde einfach einen sensor auf den bremssattel im lee befestigen.
Trotzdem bin ich der Meinung das die Bremse immer den anstehenden
Belastungen entsprechend ausgelegt sein sollte da es letztenendes um
die Sicherheit geht.

Autor: martinw (Gast)
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Hallo Leute

Danke für die vielen Antworten!
Ich hab gerade ein paar Detail Fotos von der Bremse gemacht, damit ihr
euch besser vorstellen könnt wie das aussieht.

Als erstes ein Ausschnitt aus der Bedienungsanleitung der Bremse, wo
der genaue Aufbau zu sehen ist.

Autor: martinw (Gast)
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Foto 1

Autor: martinw (Gast)
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Foto 2

Autor: martinw (Gast)
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Foto 3

Autor: martinw (Gast)
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Foto 4

Autor: martinw (Gast)
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Also wie man vielleicht erkennen kann geht es in der Bremse recht eng
zu... da kann man nicht einfach ein "Loch" in die Bremsbacken machen
und dann den Temperaturfühler anbringen. Noch dazu müssen die
Bremsbacken ja von Zeit zu Zeit gewechselt werden und wenn man mal in
einen Bikepark fährt dann kann das schon mal einmal pro Tag sein.

Das Abgreifen der Temperatur am Gehäuse der Bremse glaube ich ist zu
träge, da die Gasblasen ja direkt am Ölkolben entstehen, welcher die
Bremsbacken auf die Scheibe drückt.

Aber soweit muss ich euch recht geben, dass die Messung an den Backen
wahrscheinlich sinnvoller ist.

@Zintel
Also eine Einblendung in eine Helmkammera wäre natürlich auch genial,
die muss ich mir nämlich auch noch unbedingt zulegen ;-)

MfG Martin

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