Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ansteuerung Kreuzspulinstrument


von Achim K. (achim67)


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Der Vorteil eines Kreuzspulinstruments ist, daß es trotz schwankender 
Betriebsspannung stabil anzeigt.
In der Schaltung mit Poti (siehe Anhang) funktioniert das auch ganz gut.
In einem weiteren Versuchsaufbau habe ich den Poti durch einen 
Transistor ersetzt und mußte dann feststellen, daß sich die Nadel bei 
Schwankungen (+/- 2V) der 12V-Quelle deutlich mitbewegt, obwohl dies 
doch eigentlich durch die Ansteuerung des Transitors über den 7805 nicht 
sein sollte.

Was mach ich falsch bzw. was kann ich dagegen tun?

von Micha H. (mlh) Benutzerseite


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Die Antwort hast Du Dir eigentlich schon selber gegeben. Mit dem 
Transistor gibst Du einen stabilisierten Strom auf die eine Spule, die 
andere Spule bekommt die schwankende Versorgungsspannung ab. Das 
Kreuzspulinstrument zeigt genau das was Du ihm vorgibst :-)

Gruß,
Micha

: Bearbeitet durch User
von Achim K. (achim67)


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Eigentlich logisch, jetzt wo Du es sagst...
Da ich die Versorgungspannung des Instruments nicht stabilisieren will, 
werde ich wohl eine Korrektur in die Ansteuerung des Transistors 
einfließen lasssen müssen.
Der Festpannungsregler ist ja hier eh nur stellvertretend für ein 
Signal, daß später mal aus einem Picaxe kommen soll...

Danke vorerst! :-)

von wendelsberg (Gast)


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Achim K. schrieb:
> Da ich die Versorgungspannung des Instruments nicht stabilisieren will,
> werde ich wohl eine Korrektur in die Ansteuerung des Transistors
> einfließen lasssen müssen.

Das ist an der Stelle falsch.
Der Punkt bei einem Kreuzspulinstrument ist ja, dass die 
Betriebsspannung NICHT stabilisiert werden muss.
Also entweder die Spannung (also damit die Stroeme durch das Instrument 
- darauf kommt es an) fuer beide Zweige stabilisieren oder fuer beide 
Zweige mit DERSELBEN unstabilisierten Spannung versorgen.

wendelsberg

von Micha H. (mlh) Benutzerseite


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Darf man fragen was Du damit baust?

von Achim K. (achim67)


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Klar, darf man :-)

Es geht sich um die Tankanzeige eines Bootes, bestehend aus einem 
Kreuzspulinstrument sowie einer digitalen Anzeige an anderer Stelle im 
Boot, die vom selben Geber ihr Signal bekommen sollen.
Dabei gibt es drei Probleme:
1) Das Signal des einen Gebers muß zeitgleich auf zwei Instrumente 
verteilt werden.
2) Momentan gibt es keine Dämpfung, d.h. die Nadel des mech. Instruments 
pendelt extrem hin und her. Das digitale Instrument kommt mit dem Signal 
überhaupt nicht klar. Es muß also eine Dämpfung her.
3) Der Tank ist asymetrisch aufgebaut, die untere Hälfte läuft stark 
konisch zusammen. Da der Geber die Füllhöhe jedoch linear mißt, wird die 
Anzeige in der unteren Hälfte extrem ungenau.

In der Summe ist die Anzeige zur Zeit unbrauchbar. Meine Idee ist nun, 
das Signal des Gebers in einen Picaxe einzulesen und ein korrigiertes 
Ausgangssignal auf die Anzeigen zu schalten.

: Bearbeitet durch User
von Micha H. (mlh) Benutzerseite


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Achim K. schrieb:

> Es geht sich um die Tankanzeige eines Bootes,
> 2) Momentan gibt es keine Dämpfung,

Wie bei meinem KFZ. Zwar ist das Zeigerinstrument gedämpft, aber durch 
Schwappen im Tank schwankt die Anzeige um bis zu ein Viertel. Dazu kommt 
daß in Steigungen und Linkskurven mehr angezeigt wird als bei den 
Gegenparts.

> 3) Der Tank ist asymetrisch aufgebaut,

So auch bei mir. Per Mikrocontroller, Softwaredämpfung und 
abschnittsweiser Linearisierung bekam ich das so genau, daß ich den Tank 
bis auf die letzten km leerfahren kann, ohne befürchten zu müssen 
vorzeitig stehen zu bleiben.
Das brauchte nur 3-4 Iterationen mit Auslitern und SW anpassen.
Allerdings zeige ich den Tankinhalt auf LCD, das originale Instrument 
habe ich nicht angefasst und dient nur noch als Plausibilitätskontrolle.

Die Ausgabe aufs Zeigerinstrument finde ich eine gute Idee, muss mir mal 
überlegen ob ich das bei mir auch noch einbauen will. 8bit-PWM halte ich 
für vollkommen ausreichend (bzgl. Deiner Frage im µC-Teil), so genau 
lässt sich so ein Instrument eh nicht ablesen.

Schreib doch mal gelegentlich, wie Du vorankommst, das interessiert 
mich.

Gutes Gelingen,
Micha

von Ulrich (Gast)


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Auch wenn es nicht unbedingt nötig ist, wäre es günstig wenn der µC 
beide Spulen ansteuert. Damit sollte auch ein geringerer Stromverbrauch 
möglich sein - weil nie beide Spulen gleichzeitig volle Leistung 
brauchen. Bei der Ansteuerung sollte unbedingt noch eine Freilaufdiode 
mit rein.

von Peter R. (pnu)


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Rein theoretisch müsste es ja klappen, wenn man die eine Spannung des 
Gebers an den DA-Wandler anschließt und aus der andren die 
Referenzspannung des Wandlers herleitet. Dann hat man wieder einen 
ratoiometrisch gewonnenen Wert.

von Peter R. (pnu)


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Eigentlich müsste es ja klappen, wenn man die eine Spannung des Gebers 
an den DA-Wandler anschließt und aus der andren die Referenzspannung des 
Wandlers herleitet. Dann hat man wieder einen ratoiometrisch gewonnenen 
Wert.
Aus dem kann dann eine digitale Anzeige versorgt werden, als Prozent- 
oder als Balkenanzeige.

von Harald W. (wilhelms)


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Achim K. schrieb:

> Der Vorteil eines Kreuzspulinstruments ist, daß es trotz schwankender
> Betriebsspannung stabil anzeigt.

Da Du diesen "Kreuzspuleffekt" ja nicht benötigst, wird es das
einfachste sein, beide Spulen parallel zu schalten.
Gruss
Harald

von Helmut L. (helmi1)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Da Du diesen "Kreuzspuleffekt" ja nicht benötigst, wird es das
> einfachste sein, beide Spulen parallel zu schalten.

Meinst du das funktioniert? Soviel ich weiss misst das Messwerk den 
Quotienten der beiden Stroeme

von Harald W. (wilhelms)


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Helmut Lenzen schrieb:

>> beide Spulen parallel zu schalten.

> Meinst du das funktioniert? Soviel ich weiss misst das Messwerk den
> Quotienten der beiden Stroeme

Ich bin mir da auch nicht ganz sicher. Versuch macht kluch.
Alternativ kommt eine Spule an die 5V und die Versorgung für
den AD-Wandler auch.
Gruss
Harald

von Micha H. (mlh) Benutzerseite


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Helmut Lenzen schrieb:
> Harald Wilhelms schrieb:
>> Da Du diesen "Kreuzspuleffekt" ja nicht benötigst, wird es das
>> einfachste sein, beide Spulen parallel zu schalten.
>
> Meinst du das funktioniert?

Natürlich nicht. Nicht umsonst heißt so ein Instrument auch 
Quotientendrehspulmesswerk.

Gruß,
Micha

von Michi (Gast)


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http://www.onsemi.com/PowerSolutions/product.do?id=CS4122

Die funktionieren ganz gut. Habe ich noch paar Stk. von, wenn du die mal 
probieren willst.

von Achim K. (achim67)


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Ich verfolge zum dem Thema 2 Überlegungen.
1) Da letztendlich ein µC die Steuerung übernehmen soll, besteht die 
Möglichkeit den Fehler softwareseitig zu kompensieren, was ich mir aber 
zugegebenermaßen als recht knifflig vorstelle.
2) Das Instrument funktioniert auch gut mit 9V und sogar auch mit nur 
noch 8V, wobei die Nadel lediglich etwas träger, kraftloser reagiert. Es 
wäre also noch Platz, mit aus dem 12V-Bordnetz stabilisierten 9V zu 
arbeiten.

Danke trotzdem für Dein Angebot :-)

von Ulrich (Gast)


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Wirklich stabilisiert werden muss die Spannung nicht. Es sollten sich 
nur die beiden Ströme gleich verhalten. Da hilft es wenn beide Ströme 
über den µC per PWM gesteuert werden - das macht es auch einfacher beide 
Grenzwerte zu erreichen - wenn eine Spule fest einen Strom bekommt wird 
es halt schwer den anderen wesentlich größer zu bekommen.

Falls es am 2. Ausgang scheitern sollte, könnte man die Spulen auch erst 
einmal in Reihe Schaltung und dann den Mittelabgriff zwischen den beiden 
Enden hin und her schalten.

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