Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik f/u wandler, schmitt trigger, relais


von Michael R. (zayn)


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Hallo Zusammen,

zunächst möchte ich mich kurz Vorstellen, da ich föllig neu hier in 
diesem Forum bin.

Mein Name ist Michael(21Jahre) und ich bin Maschinenbaustudent.

Ich hoffe ich habe hier das richtige Forum gewählt, denn ich bin neuling 
auf dem Gebiet und habe eher Anhnung von Drehmoment und Festigkeiten ;-)

Ich habe folgendes Problem:

Ich möchte ab einer bestimmten Drehzahl eines KFZ ein Relais schalten.

Folgendes habe ich mir zusammengedacht:

Drehzahlsignal(Frequenz zb. vom Kurbelwellensensor) mit f u Wandler in 
eine SPannung wandeln. Dann mit einem Schmitt Trigger ab einer 
Bestimmten Eingangsspannung das Relais schalten.

Die Frage ist nun ob dies möglich ist? Es sollte am besten universell 
einsetzbar sein. Dafür wäre es nicht schlecht einen Regelbaren 
Wiederstand im Schmitt Trigger zu haben um ggf. verschiedene Spannung 
einstellen zu können.


Wenn es bessere Lösungen gibt würde ich mich über diese Sehr freuen!
Weiterhin sollte es kein Vermögen kosten und nicht zu lange dauern es zu 
bauen.

Schönen Gruß
Micha

von Falk B. (falk)


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@  Michael Remerscheid (zayn)

>Drehzahlsignal(Frequenz zb. vom Kurbelwellensensor) mit f u Wandler in
>eine SPannung wandeln. Dann mit einem Schmitt Trigger ab einer
>Bestimmten Eingangsspannung das Relais schalten.

Kann man so machen.

>Die Frage ist nun ob dies möglich ist? Es sollte am besten universell
>einsetzbar sein. Dafür wäre es nicht schlecht einen Regelbaren
>Wiederstand im Schmitt Trigger zu haben um ggf. verschiedene Spannung
>einstellen zu können.

Kann man auch machen.

>Wenn es bessere Lösungen gibt würde ich mich über diese Sehr freuen!

Ein einfacher f/U Wandler ist ein Monoflop. Da braucht man auch 
keinen Schmitt-Trigger, der Schaltausgang wird direkt geliefert. 
Dahinter eine klenie Schaltstufe für das Relais, siehe [[Relais mit 
Logik ansteurn]].

von FU-Wandler (Gast)


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Hey Michael und willkommen hier im Forum,
ich habe vor einen Monaten auch ein F/U Wandler gebraucht. Bei mir ging 
es allerdings um ein Messtechnikprojekt. Ich habe den LM2907 genommen 
unmd war zufrieden damit. Schaltung nach dem Datenblatt aufgebaut und 
Funktion getestet. Die F/U Wandlung lässt sich einfach mit einer RC 
Kombination errechnen. Ein Kleines Problem was ich fesstellen musste war 
das ich einen Dreieck (50mV Vss) am Ausgang hatte. Das konnte man aber 
mit Kondensatoren am Ausgang rausfiltern. NAtürlich war das für mein 
Projekt nicht so super da sich dadurch der Messwert verschoben hatte. 
Für deine Anwendung seh ich da kein Problem.

Ich habe das LM2907 von Distrelec bezogen, da ich es bei andern nicht 
gefundne hatte.

Ich hoffe ich konnte dir helfen.

MfG

von Michael R. (zayn)


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Hallo,

danke für die Antworten.

Um nun etwas konkreter zu werden:

Gehen wir mal von folgenden Daten aus:

Vereinfacht und Beispielhaft:

Der Kurbelwellensor liefert bei 1000rpm eine Frequenz von 1000Hz, bei 
2000rpm 2000Hz...

Spannung ändert periodisch von 0v auf 2v.(realistisch?)

Ich möchte nun mein Relais bei 3000rpm also 3000Hz schalten aber es soll 
erst bei etwa 2500rpm wieder zurück schalten. Also einen gewissen 
Übergangsbereich beseitzen.

Sagen wir mal das Relais benötigt 12 v zum schalten.

Welche Bauteile benötige ich nun genau für diese Umsetzung?

Weiterhin muss die Option offen stehen, das ich die gewünschte 
Schaltdrehzahl Stufenlos einstellen möchte. Der Übergangsbereich könnte 
konstant etwa 500rpm betragen oder einen anderen vorher festgelegten 
Wert.

Also am liebsten hätte ich am ende ein Bauteil welches einen Drehregler 
besitzt mit dem ich die Schaltdrehzahl einstellen kann.


Gruß
Micha

von FU-Wandler (Gast)


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Hey schau mal ins Datenblatt des Lm2907 dort steht die Formel 
Vout=Fin*Vcc*R1*C1

Daraus kannst du dir für deinen Fall alle Werte ausrechnen.
Im Datenbaltt auf Seite 7 Findest du eine Beispielschaltung für ein 
Tachometer oder auf deutsch Drehzalmesser.

Anschließend brauchst du einen 2 Punktregler mit Hysterese. Das kann 
jeder Operationsverstärker der als Komparator mit Hysterese verschaltet 
ist.
Siehe hier :http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0311271.htm

Den OP kannst du mit +12V verbinden damit hast du die Ausgangsspannung 
schon mal auf dem richtigen Pegel. Wenn der Strom vom OP für ein Relai 
reicht kannst du es direkt verbinden ansonsten brauchst du noch eine 
kleine Verstärkung.

von Düsendieb (Gast)


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Michael Remerscheid schrieb:
> Kurbelwellensor liefert bei 1000rpm eine Frequenz von 1000Hz

hat der 60 Impulse pro Umdrehung?

von m.n. (Gast)


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Michael Remerscheid schrieb:
> Vereinfacht und Beispielhaft:
>
> Der Kurbelwellensor liefert bei 1000rpm eine Frequenz von 1000Hz, bei
> 2000rpm 2000Hz...

Du solltest nicht vereinfachen, sondern genau bleiben.
Ein einfacher Kurbelwellensensor liefert bei 1000 U/min keine 1000 Hz 
sondern eine Frequenz von 1000/60 Hz.
Welcher Sensor kommt bei Dir zum Einsatz und was sind die min. und max. 
Drehzahlen/Frequenzen?

Michael Remerscheid schrieb:
> Wenn es bessere Lösungen gibt würde ich mich über diese Sehr freuen!

Eine bessere Lösung wäre rein digital. Die Drehzahl wird per µC reziprok 
ermittelt (1 Impuls/Umdrehung reicht) und digital mit 
EIN-AUS-Schaltschwellen verglichen. Diese Schaltschwellen werden per 
Drehgeber eingestellt und angezeigt.
Eine weitere Einstellung zur Anpassung an unterschiedliche Sensoren wäre 
für die Anzahl der Impulse/Umdrehung notwendig.

Das wäre dann 'universell einsetzbar', aber für Dich vielleicht eine 
Nummer zu hoch gegriffen.

von Michael R. (zayn)


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Hallo,

Der Kurbelwellensensor sitzt meisst an der Schwungscheibe. Diese kann 
durchaus mit 60 Zähnen bestückt sein, was wiederum bei 1000rpm zu 1000Hz 
führen würde.

Somit ergibt sich ein Bereich von 0 bis max. 10kHz(hoch gegriffen)
Welcher Sensor kann ich nicht genau sagen. Überwiegend werden induktive 
verbaut.


Deine digitale Lösung hört sich natürlich sehr gut an. Wie aufwendig und 
wie teuer kommt so etwas?

Gruß

von m.n. (Gast)


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Michael Remerscheid schrieb:
> Deine digitale Lösung hört sich natürlich sehr gut an. Wie aufwendig und
> wie teuer kommt so etwas?

Für mich wäre das ein Klacks :-) Ein Beispiel für Drehzahlmessung 
findest Du hier Beitrag "einfache Drehzahlmessung mit ATmega88" oder 
auch hier Beitrag "4-Kanal Drehzahlmessung mit ATmega88"

Bei der einkanaligen Lösung könnte man im einfachsten Fall je einen 
ADC-Eingang für MIN-MAX-Potis verwenden, und den 
angepaßten/umgerechneten Wert in der zweiten Zeile anzeigen.
           1234567890123456
1. Zeile: "   1120 U/min   "
2. Zeile: "uG 350   oG 1430"

Oder mit gibt untere und obere Grenzen per Inkrementalgeber ein.
Oder, oder, oder ...

Die untere Drehzahl darf aber niemals 0.0 sein, sonst gibt es hier 
Schimpfe.
Drehzahl >= 100 ist wohl eher ein sinnvoller Wert.

von Michael R. (zayn)


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Also für mich hört sich vieles nach chinesisch an^^
Habe mich wirklich noch nie mit so etwas beschäftigt, wodurch mir nun 
die Grundlagen fehlen -.-

Habe mir grad mal deinen ersten link mit der einfachen Messung grob 
angeschaut.

Das Teil müsste für mich ja folgendes können:

-Frequenz als Eingang verarbeiten

-Bei bestimmter Frequenz Ausgangssignal für ein Relais

-Schaltdrehzahl und Übergangsdrehzahl stufenlos definieren.


Wie würde man die Regler für die Drehzahl/Übergang am besten 
realisieren?
Besteht die Möglichkeit so etwas mit einem Anschluss für ein Notebook zu 
machen oder einfachere Möglichkeiten?

Da ich sehr viele von diesen Teile benötige wäre es vorteihaft diese mit 
wenig Aufwand herzustellen oder kann man soetwas (fast) fertig kaufen?

Bitte entschuldigt meine vielen Fragen. Vielleicht habe ich auch einiges 
falsch interpretiert. Also korregiert mich bitte.

Danke und Gruß

von MSR (Gast)


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Kann man fertig kaufen, Drehzahlwächter.

von Michael R. (zayn)


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Habe danach mal gegooglt bin aber nicht wirklich fündig geworden.

Könntest du mir einen link schicken mit einem passenden Drehzahlwächter?

Dieser sollte aber auch nicht zu teuer sein. Maximal 50 Euro für die 
Steuerung.


Weiterhin ist mir gerade noch eingefallen das ich auch noch die Funktion 
benötige nicht nur ein Relais anzusteuern sondern mehrere. Also mehrere 
Drehzahlen festlegen bei denen Steuersignale zu Relais gesendet werden.


Gruß

von FV (Gast)


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Nein, ich bin keine Suchmaschine...

von Michael R. (zayn)


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So war das auch nicht gemeint ;-)

hätte gedacht das du schon etwas passendes gefunden hattest aufdem deine 
Antwort beruhte.

Trotzdem Danke

von Martl123 (Gast)


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Deine Schwungscheibe möchte ich mal sehen
Ich muss da mal den schmarn klar stellen wie ja schon mal bemerkt, sonst 
tauchen da beim Lesen noch mehr? Auf :

Eine Motordrehzahl wird gemessen in U/min, bedeutet umdrehungen pro 
Minute.
Eine Frequenz in Hz, bedeutet eine Schwingung pro Sekunde.
Folglich:
bei 1000U/min. hast du Ca. 16,6Hz
Realistisch und oft verbaut sind 6stifte auf der Schwungscheibe, also 
100Hz. Bei 6000UL/min 600Hz.

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