Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Analogmessungen in Kraftfahrzeugen


von dumdidum (Gast)


Lesenswert?

Salu zusammen

Ich habe hier eine Frage bezüglich Analogmessungen in Kraftfahrzeugen. 
Das ganze System soll einmal als Telemetriesystem in einem Rennfahrzeug 
dienen. Zulassung ect. ist also kein Thema zurzeit. Die unten 
beschriebenen Eingangssignale kommen von bereits vorhandenen Sensoren. 
Ich möchte also meine Elektronik quasi parallel zur vorhandenen 
KFZ-Elektronik anschliessen, sprich wie ein Oszi ;o) Heisst ja schonmal, 
dass der Eingangswiderstand ziemlich hoch sein muss, wenn ich die 
Signale für die original Elektronik nicht verfälschen will… Dies mal so 
als einleitende Info um was es geht.

Versorgungsspannung +12V (KFZ)
Auflösung: 12Bit
Frequenzbereich: 0-10kHz

Zum System:

Eingangssignal 0-12VDC --> OP-Filterschaltung --> ADC --> uC

1.  Wie beschaltet man den Eingang eines solchen „Universalverstärkers“? 
Sprich, im KFZ hat es ja sehr viele Störungen, Spannungsspitzen ect. Wie 
bekommt man so etwas in den Griff, dass eine spätere Abnahme möglich 
wäre. Gibt’s da spezielle IC’s für den Automotive Sektor welche man vor 
einen Analog Eingang als Schutz schalten kann? (habe schon diverses im 
Netz gefunden, aber ich denke es gibt bessere Alternativen als eine TVS 
Diode, oder?

2.  Galvanische Trennung: Nehmen wir mal an, ein Sensor befindet sich 
vorne im KFZ, einer im Kofferraum. Sprich, es sind Potentialdifferenzen 
vorhanden, wie würded ihr vorgehen? Wo würded ihr die Trennung ansetzen? 
Ich würde mal den Ansatz wählen zwischen ADC und uC. Somit würde mich 
mein Analogsignal nicht beeinflussen. iCoupler habe ich mir mal 
angesehen, aber die benötigen ja einen ganz schönen Strom… Habt ihr da 
eine verbreitete Alternative?

Ich habe halt noch nicht sehr viel mit KFZ Elektronik gemacht. Eine 
Speisung habe ich mal für KFZ ausgelegt und die Abnahme auch bestanden. 
Aber wie ist so was bei Analog Signalen?

Wäre über ein paar Antworten von erfahrenen KFZ-Elektronikbauern froh 
;o))

Es Grüessli

dumdidum

von Michael R. (mexman) Benutzerseite


Lesenswert?

Hallo Dumdidum.

> dienen. Zulassung ect. ist also kein Thema zurzeit. Die unten

Kenne ish....ein ehemaliger Komilitone ist bei BOSCH Racing 
untergekommen und die koennen da praktisch ALLES machen!

> beschriebenen Eingangssignale kommen von bereits vorhandenen Sensoren.
> Ich möchte also meine Elektronik quasi parallel zur vorhandenen
> KFZ-Elektronik anschliessen, sprich wie ein Oszi ;o) Heisst ja schonmal,
> dass der Eingangswiderstand ziemlich hoch sein muss, wenn ich die
> Signale für die original Elektronik nicht verfälschen will… Dies mal so
> als einleitende Info um was es geht.

Das mussn icht sein, denn die Orignalsignale sind selten hochohmig.

> Versorgungsspannung +12V (KFZ)
> Auflösung: 12Bit
> Frequenzbereich: 0-10kHz

Sowas ist aeusserst selten im Automobilbereich (ich entwickle selber 
Elektronik in diesem Bereich):
Entweder man arbeitet mit Analogwerten ODER mit digtalen und somit 
frequenzvarianten!
Ausser das Lautsprechesignal vom Autoradio ;-)

> 1.  Wie beschaltet man den Eingang eines solchen „Universalverstärkers“?
> Sprich, im KFZ hat es ja sehr viele Störungen, Spannungsspitzen ect. Wie
> bekommt man so etwas in den Griff, dass eine spätere Abnahme möglich
> wäre. Gibt’s da spezielle IC’s für den Automotive Sektor welche man vor
> einen Analog Eingang als Schutz schalten kann? (habe schon diverses im
> Netz gefunden, aber ich denke es gibt bessere Alternativen als eine TVS
> Diode, oder?

Es kommt auf Deine spezifischen SIgnale an.
Jeder Herstelle gibt im Datenblatt an, ob seine Schaltkreise 
"automotive" sind, also Load Dump fest etc.

> 2.  Galvanische Trennung: Nehmen wir mal an, ein Sensor befindet sich
> vorne im KFZ, einer im Kofferraum. Sprich, es sind Potentialdifferenzen
> vorhanden, wie würded ihr vorgehen? Wo würded ihr die Trennung ansetzen?

Galvanische Trennung ist mir noch NIE vorgekommen.
Wenn jemand das Problem nur dadurch in den Griff bekommt, ist alles zu 
spaet!
Masse-Versatz wird ggf. durch Zweileitermessung und Subtraktion 
korrigiert, man versucht aber, das Signal dort zu messen, wo es einen 
definierten Bezug hat.



Gruss

Michael

von Anja (Gast)


Lesenswert?

dumdidum schrieb:
> Wie beschaltet man den Eingang eines solchen „Universalverstärkers“?
> Gibt’s da spezielle IC’s für den Automotive Sektor
Ich muß dich enttäuschen: Automotive ist nur billig. Da wird jeder 
Eingang an den Sensor individuell angepaßt. Man findet in der Regel nur 
billige RC-Filter und die Eingangsschutzdioden innerhalb des 
Prozessor-ADCs.

dumdidum schrieb:
> 2.  Galvanische Trennung:
> wie würded ihr vorgehen
Im Normalfall ist der Sternpunkt des Sensors am ADC in DEM Steuergerät 
wo der Sensor angeschlossen ist.
Die Beste Möglichkeit ist den ADC-Wert diese Steuergerätes über den 
CAN-Bus per Diagnoseservice zu lesen. Zumal die meisten analogen 
Sensoren ratiometrisch zur jeweiligen Sensorspeisung ausgewertet werden. 
Eine absolute Spannung ist ohne Kenntnis der Geberspeisung also nix 
Wert.

dumdidum schrieb:
> Somit würde mich
> mein Analogsignal nicht beeinflussen.
Eine Beeinflussung über parasitäre Kapazitäten ist immer vorhanden. Du 
verfälschst also bei abgreifen des Signals das Originalsignal.
Die geringste Beeinflussung wäre durch Verwendung von galvanisch 
getrennten differentiellen ADCs gegeben. Schau dir mal von ETAS das ES 
410 (A/D-Scan) an. Das hat differentielle ADC-Eingänge mit per SW 
konfigurierbaren Filtern.

Michael Roek schrieb:
> Entweder man arbeitet mit Analogwerten ODER mit digtalen und somit
> frequenzvarianten!
Einfaches Gegenbeispiel: ein Sensoreingang für einen Luftmassensensor. 
In der Regel ist der Eingang (per Bestückungsvariante) für digitale oder 
analoge Sensoren ausgelegt. (Dual-use).

dumdidum schrieb:
> iCoupler habe ich mir mal
> angesehen, aber die benötigen ja einen ganz schönen Strom…
Im Automotive Bereich gibt es keine mir bekannte Alternative zu 
iCouplern.

Michael Roek schrieb:
> Galvanische Trennung ist mir noch NIE vorgekommen.
Dann hast Du noch nicht an Elektrofahrzeugen / Hybriden mit entwickelt.

Michael Roek schrieb:
> Das mussn icht sein, denn die Orignalsignale sind selten hochohmig.
Für den Normalbetrieb nicht. Im Fehlerfall können auch für 
sicherheitsrelevante Signale (Fahrpedal) hochohmige Pull-Up oder 
Pull-Down Widerstände bis 475k-Ohm vorhanden sein. Das heißt wenn der 
Original-Sensor eine Kabelunterbrechung z. B. bei der Sensorspeisung hat 
muß der Pull-Down / Pull-up eine Spannung erzeugen die sicher außerhalb 
des normalen Arbeitsbereiches liegt. (meist 5-95% der Sensorversorgung).

Gruß Anja

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.