mikrocontroller.net

Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Induktion bei Drehzahlmesser


Autor: Benjamin Kaiser (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi,

ich trau mich mal als Anfänger in diesem Bereich 'ne Frage zu stellen.
:-)

Ich möchte einen Drehzahlmesser mit Hilfe des AVR realisieren. Es gibt
zwar schon ein Projekt was unter "Codesammlung" zu finden ist, jedoch
beantwortet dieses eine Frage von mir nicht ganz.

Ich will über einen Fühler am Zündkerzenkabel die Zündungsimpulse
abnehmen und daraus die Drehzahl errechnen. Soweit ich weiß geschieht
dies über Induktion die bei jeder Zündung über den "Fühler"
aufgenommen und verarbeitet wird. Soweit ich weiß braucht man aber eine
Spannung von 5V an den PINs des AVR um einen Interrupt auszulösen... nun
frage ich mich wie ich eine Spannung von 5V an den AVR übergeben kann,
die ja anhand des Impulses vom Zündkerzenkabel aufgebaut werden muß...
die Induktionsspannung entspricht, so denke ich zumindest, ja nicht
5V...

Hat vielleicht jemand eine Idee wie man das realisieren könnte und kann
mir als Anfänger ein wenig helfen (=> möglichst detailiert ;)? Und nein,
ich bin nicht zu faul mich einzuarbeiten, nur ein kleiner Tritt in den
Hintern damit ich in die richtige Richtung fliege wäre nett. ;-)))

Herzlichen Dank!

Benny

Autor: Benjamin Kaiser (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

hat denn keiner eine Idee oder Lust mir kurz auf die Sprünge zu helfen?
:-| Steh total auf dem Schlauch...

Benny

Autor: Stefan Pfau (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,
soviel vorweg ich bin auch kein Profi, möchte dir aber helfen. Der
Zündimpuls besitzt wie du schon richtig festgestellt eine sehr hohe
Spannung, im Bereich von kV (!). Um das Spannungsniveau anzupassen
könntest du z.B. einen Optokoppler verwenden, dies hat noch den
symphatischen Vorteil, dass du einen galvanische Trennung zwischen dem
zu Signalerzeugenden Stromkreis und deiner Meßschaltung hast,
allerdings mußt sehr hohe Anforderungen an den Optokppler stellen. Aus
meiner Sicht ist diese Methode nicht sehr ratsam, hohe Spannung,
Eingriff an der Zündelektronik etc.
Eine andere Variante für das beschaffen von Impulsen die proportional
zur Drehzahl des Motors sind ist z.B. das ABS-Signal (google etc für
weitere Info)

MfG

Autor: Benjamin Kaiser (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi,

es geht um ein Rennkart das mit einem 1 Zylinder 2 Takt Motor
ausgestattet ist... ich glaube da gibts kein ABS-Signal... ;-(

Mich würde mal interessieren wie das ganze bei anderen
"Drehzahlmessern" gelöst wird, weil dies funktioniert bei Karts fast
ausschließlich über den Fühler am Zündkerzenkabel...

Benny

Autor: C. Lechner (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
IMHO Induktion. Du wickelst ein "paar" Windungen Draht um das
Zündkabel rum. Dort induziert dann jeder Zündimpuls einen Stromstoß.
Den musst Du halt noch mit Widerstand und Komperator oder
Schmitt-Trigger "korrekt biegen". Der Widerstand muss so gewählt
sein, dass unter allen Umständen nicht mehr als 5V und auch nicht
weniger als 1V abfällt. Das mit dem Störabstand ist wieder ne andere
Sache ...

Autor: Stefan Pfau (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Zu deinem Thema findest du evtl. weiter Infos in Foren von
Mofa/Moped/Motoradfreunden die sind aus eigener Erfahrung sehr
kompetent und die Motoren sind nahezu identisch.
Zu meinem Ansatz: bei 2 Taktern kleinere Spannung, also auch evtl.
angesprochenes Optokopplerverfahren möglich, mußt eben die Zündspannung
in Erfahrung bringen und entsprechenden Optokoppler suchen, dieses
Verfahren ist auch nicht so störanfällig wie das induktive

MfG

Autor: C. Lechner (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das ist richtig, dass der Optokoppler an sich nicht so störanfällig ist.
Allerdings ist der Optokoppler angeschlossen an die Hochspannung und er
wird am Anfang auch ganz gut funktionieren. Aber dann kommt der Staub
(man muss den Staub gar nicht sehen ...), und irgendwann kommt die
Feuchtigkeit und dann macht es bumm. Das die Schaltung brikettiert
wird sollte ja klar sein. Das ganze kann sich in dem Fall natürlich
auch auf alle anderen Teile durchschlagen, die an der Bordelektrik
(sprich Batterie) hängen.

CU
- cl

Autor: C. Lechner (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nochwas: Wie sieht es mit dem Strom aus? Ein Standard-Optokoppler wird
10mA brauchen. Das sind bei angenommenen 5kV Zündspannung 50W
Verlustleistung am Widerstand. Was für einen Widerstand willst Du
nehmen (Spannungsfestigkeit)?. Oder verstehe ich das was falsch?

Autor: Sebastian (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
In der Codesammlung ist doch dafür auch ne Schaltung enhalten. Warum
nimmst du nicht die Primärseite der Zündung? Sicher kommst du auch an
die Zündauslöseschaltung bei dem Teil was alles relativ vereinfacht.

Autor: Markus_8051 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hier ein paar Überlegungen zum Anschluß der Meßschaltung an die
Hochspannungsseite der Zündspule:
1) Von einem direkten Anschluß irgendwelcher Elektronik an die
Hochspannung möchte ich abraten. Zwar sehe ich das nicht ganz so
schwarz wie der Herr Lechner, jedoch wird ein hier angeschlossener
Optokoppler die Zündspannung derart hoch belasten, daß kaum noch
Energie für den Zündfunken übrigbleibt und es so zu Fehlzündungen
kommen kann.
2) Abgriff über eine Drahtwicklung um das Zündkabel: Ob es sich hier
wirklich um eine Induktive Kopplung handelt sollte man nochmal
diskutieren. Induktion setzt schließlich einen fließenden Strom voraus,
und den schätze ich bei der Zündkerze als eher gering ein - ganz im
Gegensatz zu der hohen Spannung, die sicher trotz dicker Isolierung
kapazitiv in einen um das Zündkabel gewickelten Draht einstreut. Wie
dem auch sei, es wird verwertbare Energie in die Wicklung eingekoppelt.
Wie bekomme ich diese nun auf µC-taugliche Pegel? Ein einfacher
Spannungsteiler über zwei Widerstände ist hier sicher der falsche Weg.
Die vom "Sensor" gelieferte Spannung beim Zündimpuls könnte je nach
Umwelteinflüssen, Güte der Zündkerzen, Dreck im Zündverteiler (o.k.,
den gibt es bei einem Einzylinder nicht) stark schwanken. Deshalb würde
ich das Zündsignal über einen Widerstand (ca. 10K, abhängig von der
Windungszahl des "Sensors") auf eine 4,7Volt Zenerdiode führen, die
µC-unverträgliche Spannungsspitzen unterdrückt. Negative
Spannungsspitzen gehören durch eine Diode in Reihe zu den 10K
herausgefiltert. Mit dem, was da übrigbleibt kann man dann gefahrlos
einen µC ansteuern.

@Sebastian: Aha, endlich kommen hier ein paar brauchbare Vorschläge.
Ich würde auch in jedem Fall versuchen, die Meßschaltung an der
Primärseite der Zündspule anzuschließen. Auch hier kann man obige
Schaltung benutzen, um die 12V vom Bordnetz auf 4v7 zu drücken. Die 10K
kann man in diesem Fall sicher noch erhöhen auf 50K-100K.

Gruß,
Markus_8051

Autor: Benjamin Kaiser (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi,

also ich habe 'nen alten Laptimer und Drehzahlmesser von unserem Kart
gestern Abend mal auseinandergenommen und mir angeschaut wie die den
"Fühler" vom Zündkabel angeschlossen haben... Dort wurde zwar kein
AVR sondern ein PIC benutzt, aber das sollte ja nicht so den
Unterschied machen, oder?
Der Anschluß war direkt an einen SMD Widerstand angeschlossen, der
direkt zu einem PIN am PIC geführt hat. Mehr war nicht
zwischengeschaltet... ich hab gestern keine Lupe parat gehabt und von
Natur aus schlechte Augen... aber wie's aussah war es ein 10K
Widerstand...

Ich werde das wohl ähnlich machen wie oben von Markus_8051
beschrieben... also einen 10K Widerstand -> 4,7 Volt Zenerdiode und
'ne Diode in Reihe geschaltet um negative Spannungsspitzen
rauszufiltern (auch wenn ich glaube das dies nicht unbedingt nötig ist,
oder was meint ihr?).

Benny

Autor: Markus_8051 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jo, die zusätzliche Diode gegen die negativen Spannungsspitzen ist nicht
unbedingt nötig, da das die Zenerdiode auch teilweise mit erledigt. Sie
begrenzt allerdings nur auf -0,65 Volt, hier muß man mal ins Datenblatt
des verwendeten µCs schauen, ob der das mitmacht.

Manche µC haben auch eine interne Schutzbeschaltung gegen positive
Spannungsspitzen an den Portpins, so daß die Zenerdiode nicht mehr
nötig wird. Auch hier hilft das Datenblatt des µC.

Viel Erfolg,
Markus_8051

Autor: Michael Wilhelm (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
AVR's haben sowohl gegen VCC als auch gegen GND eine Schutzdiode in den
Portpins. Wenn der maximal fließende Strom 1mA nicht übersteigt, ist
eine Beschaltung nur mit einer Strombremse (Reihenwiderstand) durchaus
legitim.

MW

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.