Hallo Zusammen,
ich habe mir mit einer Logikschaltung, bestehend aus einen IC 4093
(NAND-Gatter)und den Arduino Nano eine Drehzahl-Messschaltung aufgebaut.
Zu Testzwecken habe ich die Schaltung an einen anderen Arduino (mega)
angeschlossen, welcher einfach einen BC337 Transistor mit einer
bestimmten Frequenz ansteuert. Dadurch bekommt die Schaltung eine
Rechteck Eingangsspannung. ( bei Ub = 9V so ca. 7,5 V bei f = 250 Hz)
Schaltung gibt ausgangsseitig 5 V an den Arduino nano heraus. Dieser
rechnet softwaremäßig die Drehzahl alle 500 ms aus und zeigt sie am
Display an.
Die Testschaltung funktioniert soweit problemlos. Natürlich soll das
wechselnde Eingangssignal, welches zur Zeit der Arduino mega simuliert
später von der Zündspule kommen und zwar sekundärseitig.
Den Schaltplan habe ich damals im Internet gefunden.
Laut diesem soll einfach am 220 pF Kondensator, welcher rot
durchgestrichen ist eine Leitung um das Zündkabel (sekundärseitig)
gewickelt werden.
Dadurch soll bei jeder Zündung das Potential auf Masse gezogen werden
und somit der Logikzustand wechseln.
Das funzt bei mir nicht. Habe eine Kawa 1100 UT und die Zündspule hat
sekundärseitig ca 10 kOhm.
Vielleicht kennt sich der ein oder andere ja mit Elektromagnetischen
Feldern aus und hat einen Tipp.
Beste Grüße
Matthias Peters schrieb:> Vielleicht kennt sich der ein oder andere ja mit Elektromagnetischen> Feldern aus und hat einen Tipp.
Sorry falls zu primitiv, aber Schaltungsmasse und Fahrzeugmasse sind
schon miteinander verbunden?
Matthias Peters schrieb:> Den Schaltplan habe ich damals im Internet gefunden.> Laut diesem soll einfach am 220 pF Kondensator, welcher rot> durchgestrichen ist eine Leitung um das Zündkabel (sekundärseitig)> gewickelt werden.> Dadurch soll bei jeder Zündung das Potential auf Masse gezogen werden> und somit der Logikzustand wechseln.
Die Schaltung halte ich für sehr zweifelhaft. Ich habe vor ewigen Zeiten
mal ein Zündblitzstroboskop gebaut, leider habe ich dazu keine Schaltung
im Ordner.
Ich denke, wenn Du mit etwas Fläche über dem Kabel ankoppelst (20mm
Rohr), dass man damit einen einfachen NPN-Transistor durchgesteuert
bekommt. Da die Phasenlage erstmal unbekannt ist, Abnehmer evtl.
umdrehen und B-E eine Diode antiparallel.
Vielleicht hast du abgeschirmte Zündkabel, und die Kerzenstecker sind
mit Masse verbunden.
Aus solch einem geschlossenen System kommen keine großartigen Impulse
raus; sollen ja auch nicht.
P.S.:
Manfred schrieb:> Da die Phasenlage erstmal unbekannt ist
Die ist schon bekannt.
Die Zündspule liefert einen negativen Hochspannungsimpuls mit relativ
gemächlicher Anstiegsgeschwindigkeit.
Bei Spannungen, je nach Zylinderfüllung bis zu 30kV, erfolgt dann der
Überschlag an der Zündkerze, wodurch das Kabel extrem schnell entladen
wird.
Für den Impulsstrom im Funkenkopf werden Werte um 50A genannt.
Anschliessend hält die die Zündspule bei relativ geringer Spannnung und
wenig Strom den Lichtbogen noch für einen Moment am Brennen.
Es gibt Motore, bei denen nach dem Verlöschen es Zündfunkens mittels
einer Meßspannung von einigen Hundert Volt ein Ionisationsstrom gemessen
wird, der Rückschlüsse auf die Kraftstoffverbrennung erlaubt, und dessen
Werte für die Motorsteuerung verwendet werden.
Hallo,
Manfred schrieb:> Die Schaltung halte ich für sehr zweifelhaft. Ich habe vor ewigen Zeiten> mal ein Zündblitzstroboskop gebaut, leider habe ich dazu keine Schaltung> im Ordner.
die Schaltung ist ja nun bereits uralt. Die haben wohl tausende damals
aufgebaut, mit einem Drehspulmeßwerk zur Anzeige dran.
Um ein Zündkabel ein paar Windungen isolierter Draht als kapazitive
Ankopplung zum 220p.
Warum sollte die plötzlich heutzutage nicht mehr gehen?
Heute reichen wahrscheinlich 1-2 Windungen statt 4-5 oder 47p statt 220p
weil die Zündspannungen etwas höher als damals sind.
Geschirmte Zündkabel könnten ein Hindernis sein, sind aber relativ
selten.
Gruß aus Berlin
Michael
Hallo Zusammen,
die Schaltung funktioniert jetzt. Ich wollte testweise Batteriemasse an
Schaltungsmasse anklemmen Hatte das vorbereitet und musste eigentlich
nur noch anklemmen, als plötzlich aber die Drehzahl korrekt angezeigt
wurde.
Keine Ahnung, woran das jetzt lag ? Vielleicht hatte es mit der
Wickelrichtung zu tun oder so. Das könnte ich ja nochmal ausprobieren.
Jedenfalls muss Batteriemasse nicht an Schaltungsmasse.
Wollte nur schonmal bescheid sagen, dass sich keiner mehr den Kopf
zerbricht.
Vielen Dank schonmal für die Hilfe ! Ich poste die Tage mal ein kleines
Video vom Resultat.
Grüße
Matthias
Also wenn ich Batteriemasse(Motorradmasse) an Schaltungsmasse anklemme
oder weglasse ändert sich nichts am Ergebnis.
Festgestellt habe ich nur, dass bei 3000 Umdrehungen der motorradeigene
Drehzahlmesser ca 600 Umdrehungen mehr anzeigt als meine Schaltung. Mein
Programm habe ich ja mit den Taktgeber bei 7500 Umdrehungen erfolgreich
getestet. D.h die Impulse werden korrekt gezählt.
Es müssen also irgendwie Impulse übersprungen werden.
Habe die Anzahl der Windungen reduziert, was aber auch nichts gebracht
hat.
Möglicherweise muss ich mal einen anderen Kondensator ausprobieren ?
Matthias Peters schrieb:> Mein Programm habe ich ja mit den Taktgeber> bei 7500 Umdrehungen erfolgreich getestet.
Okay.
Matthias Peters schrieb:> dass bei 3000 Umdrehungen der motorradeigene> Drehzahlmesser ca 600 Umdrehungen mehr anzeigt als meine Schaltung
Also, erstmal ist es so, daß z.B. bei Tachometern m.W. vom Gesetzgeber
vorgeschrieben ist, daß sie niemals Anzeigen unterhalb der tatsächlichen
Geschwindigkeit liefern (Zweck ist klar).
Doch haben versch. Meßprinzipien versch. Ungenauigkeitsfaktoren... Man
macht das m.W. bei den guten, alten Tachos durch eine Art "Vorlauf"
unwirksam - so daß die Anzeige trotz Meßungenauigkeit immer >=
tatsächlich anzeigt.
Diesen "Vorlauf" (führt z.B. zu einer Anzeige von 112km/h, bei
tatsächlichen 100km/h) gibt es bei Drehzahlmessern zwar nicht (o.
implizierter Zweck ist ja bedeutungslos).
Trotzdem aber - je nach Meßprinzip - bestimmte Abweichungen. Ich bin
unsicher, wie ungenau nun gerade welche Arten von Drehzahlmessern
sind.
Aber ich denke schon, daß das Problem hier liegt. Und nicht bei Deiner
Schaltung.
Übrigens:
Matthias Peters schrieb:> Jedenfalls muss Batteriemasse nicht an Schaltungsmasse.>> Wollte nur schonmal bescheid sagen, dass sich keiner mehr den Kopf> zerbricht.
Doch. Irgendwo und irgendwie ist das der Fall, sonst würde es nicht
gehen. Evtl. halt nicht offensichtlich, aber da.
Okay, dass könnte sein.
Ich werde die Schaltung die Tage mal während der Fahrt testen um zu
schauen wie das ganze bei 6000 U/min aussieht.
Homo Habilis schrieb:> Matthias Peters schrieb:>> Mein Programm habe ich ja mit den Taktgeber>> bei 7500 Umdrehungen erfolgreich getestet.>> Okay.>> Matthias Peters schrieb:>> dass bei 3000 Umdrehungen der motorradeigene>> Drehzahlmesser ca 600 Umdrehungen mehr anzeigt als meine Schaltung>> Also, erstmal ist es so, daß z.B. bei Tachometern m.W. vom Gesetzgeber> vorgeschrieben ist, daß sie niemals Anzeigen unterhalb der tatsächlichen> Geschwindigkeit liefern (Zweck ist klar).>> Doch haben versch. Meßprinzipien versch. Ungenauigkeitsfaktoren... Man> macht das m.W. bei den guten, alten Tachos durch eine Art "Vorlauf"> unwirksam - so daß die Anzeige trotz Meßungenauigkeit immer >=> tatsächlich anzeigt.>> Diesen "Vorlauf" (führt z.B. zu einer Anzeige von 112km/h, bei> tatsächlichen 100km/h) gibt es bei Drehzahlmessern zwar nicht (o.> implizierter Zweck ist ja bedeutungslos).>> Trotzdem aber - je nach Meßprinzip - bestimmte Abweichungen. Ich bin> unsicher, wie ungenau nun gerade welche Arten von Drehzahlmessern> sind.>> Aber ich denke schon, daß das Problem hier liegt. Und nicht bei Deiner> Schaltung.>
Das wäre möglich, ich werde die Tage mal testen, wie sich das ganze
während der Fahrt bei 6000 U/min verhält.
Das mit der Masseverbindung verstehe ich aber nicht. Wenn ich z.B eine
Spule von innen mit einen Permanentmagneten traktiere, bekomme ich doch
auch nur eine Ladungsträgerverschiebeung in der Spule, ohne den Magneten
mit irgendetwas zu verbinden.
Mache ich nicht genau sowas, nur dass anstatt des Permanentmagnet eben
der wechselnde Stromfluss im Zündkabel diese Aufgabe übernimmt ?
Vielleicht habe ich es auch nicht ganz verstanden, diese Felder waren
mir immer suspekt obwohl es ja eigentlich Basic Sachen sind.
Der Grund, warum ich mich hier öfter mal e
hinz schrieb:> Matthias Peters schrieb:>> Vielleicht habe ich es auch nicht ganz verstanden,>> Nicht untertreiben!
Strümpfe vom Weihnachtsmann bekommen ?
Hatte heute morgen die Schaltung zu Beginn 1 m weit vom Motorrad weg in
der Hand und nur die Leitung um die Zündspule war am Motorrad. Dann habe
ich Batteriemasse mit Schaltungsmasse verbunden und es änderte sich
nichts am Ergebnis. Es funktioniert in beiden Fällen!
Warum ? Weil ausreichen kapazitiv gekoppelt, nämlich ca 1 m :-)
..... oder weil Masseverbindung nicht nötig ist !
Meine Theorie habe ich dazu abgegeben.
Möglicherweise falsch, aber wenn jmd meint, es kann so nicht
funktionieren, soll er erstmal schreiben warum.
Nun ja, meinetwegen kannst du das noch zehnmal schreiben.
Es funktioniert ohne Motorradmasse mit Schaltungsmasse zu verbinden.
Die Erklärung dazu kann ich dann eben "definitif nur
falsch/nicht/inkorrekt liefern", aber das stört mich wenig.
Was dir vielleicht vorschwebt, ist der Funken der Sekundärseite auf die
Schaltung überspringen zu lassen. Ja, dazu müsste man ggf. eine
Masseverbindung herstellen und die Zündkerze direkt auf die Platine
löten.
Matthias Peters schrieb:> Was dir vielleicht vorschwebt, ist der Funken der Sekundärseite auf die> Schaltung überspringen zu lassen. Ja, dazu müsste man ggf. eine> Masseverbindung herstellen und die Zündkerze direkt auf die Platine> löten.
Du hast eine blühende Phantasie.
hinz schrieb:> Matthias Peters schrieb:>> Was dir vielleicht vorschwebt, ist der Funken der Sekundärseite auf die>> Schaltung überspringen zu lassen. Ja, dazu müsste man ggf. eine>> Masseverbindung herstellen und die Zündkerze direkt auf die Platine>> löten.>> Du hast eine blühende Phantasie.
Hab mich da ganz an Dir orientiert und vielleicht schaffe ich es im
Laufe des Tages auch noch, mich auf Dein Niveau anzupassen.
Thema Masseverbindung:
Anscheinend greift er das Signal über eine induktive Kopplung ab. Und
wenn ich seinen Aufbau richtig verstehe wundere ich mich, daß das
funktioniert.
Kapazitiv stell ich mir schwierig vor, dann bräuchte er in der Tat eine
Rückverbindung in irgendeiner Form, entweder in Form einer
Masseverbindung oder einer kapazitiven Rückkopplung.
Und wenn er das Signal über eine induktive/kapazitive Kopplung abgreift
braucht er keine Masseverbindung. Eine Kopplung über das
elektrische/magnetische Feld ist auch keine Masseverbindung.
Edit:
Nach Kenntnis der Bilder hat er sich doch eine kapazitive Kopplung
gebaut. Funktioniert aber nur, wenn die Schaltung räumlich ausreichend
weit vom Zündkabel entfernt liegt bzw. ausreichend günstg zwischen
anderen, verbindenden Metallteilen in der Umgebung wie dem Rahmen.
Andererseits, wenn ich mir die Angaben wie 30kV so ansehe muß er schon
sehr nah rangehen, daß die Potentialdifferenz so gering wird daß er kein
Signal mehr auswerten kann. Da wird seine Schaltung schon andere
EMV-Probleme bekommen und ihren Dienst einstellen...
Wühlhase schrieb:> Thema Masseverbindung:>> Anscheinend greift er das Signal über eine induktive Kopplung ab. Und> wenn ich seinen Aufbau richtig verstehe wundere ich mich, daß das> funktioniert.>> Kapazitiv stell ich mir schwierig vor, dann bräuchte er in der Tat eine> Rückverbindung in irgendeiner Form, entweder in Form einer> Masseverbindung oder einer kapazitiven Rückkopplung.>> Und wenn er das Signal über eine induktive/kapazitive Kopplung abgreift> braucht er keine Masseverbindung. Eine Kopplung über das> elektrische/magnetische Feld ist auch keine Masseverbindung.>> Edit:> Nach Kenntnis der Bilder hat er sich doch eine kapazitive Kopplung> gebaut. Funktioniert aber nur, wenn die Schaltung räumlich ausreichend> weit vom Zündkabel entfernt liegt bzw. ausreichend günstg zwischen> anderen, verbindenden Metallteilen in der Umgebung wie dem Rahmen.> Andererseits, wenn ich mir die Angaben wie 30kV so ansehe muß er schon> sehr nah rangehen, daß die Potentialdifferenz so gering wird daß er kein> Signal mehr auswerten kann. Da wird seine Schaltung schon andere> EMV-Probleme bekommen und ihren Dienst einstellen...
Bin der Sache nochmal auf den Grund gegangen und habe die Schaltung mal
ca 2m weit vom Motorrad weggenommen. (siehe Bild)
Die Drehzahl wurde korrekt angezeigt.
ABER:
Nur so lange ich die Schaltung in der Hand hatte. Wenn ich sie
ausreichend "isoliert" ablege stimmt die Drehzahl nicht mehr. (zu wenig)
Also muss wohl doch eine Masseverbindung vorhanden sein. In diesen
Testfall wohl über den Hauptständer und den Boden zu mir.
Wenn ich die Schaltung also irgendwo am Motorrad anbaue, kann ich die
Masseverbindung wohl vernachlässigen, da dann die von dir Wühlhase
"beschriebene" von "hinz ernidrigend geäussert" kapazitive Kopplung
wirkt.
Ich habe hier ja nur meine Schilderungen geäussert und um eine Erklärung
gebeten. Falls mir vielleicht noch jmd die Sache etwas genauer erklären
könnte wäre das sehr nett.
Die Drehzahöldifferenz zwischen Anzeige und Schaltung besteht bei hohen
Drehzahlen aber weiterhin, auch wenn Masse über einen Draht verbunden
ist.
Schaltung funktioniert auch noch, wenn ich sie ganz dicht am Zündkabel
halte.
Feldtheorie:
Schau dir mal die Theorie zum elektrischen Feld an.
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/0205141.htm
Deine Anordnung wäre in gröbster Näherung mit dem kugelsymetrischen Feld
einigermaßen erklärt, allerdings verstümmelt dir die elektrische
Umgebung (leitende und nicht-leitende Materialien in den verschiedensten
geometrischen Formen) dein theoretische Kugel bis zur Unkenntlichkeit.
Wie gesagt, daß es funktioniert ist auch ein gehöriges Stück Glück.
Was meinst du aber mit "isoliert ablegen"?
An deiner Stelle würde ich deinen "Sensor" von Spannungsmessung (deine
momentane kapazitive Kopplung) auf Srommessung (induktive Kopplung)
umbauen.
Kleine Ergänzung:
Zum Abgleich würde ich mir mal auf dem Oszilloskop ansehen, was der
Arduino sieht. Ob auf die Drehzahlanzeige so einfach vertraut werden
kann ist fraglich. Die Tacho-Problematik hat ja jemand schon sehr schön
erläutert. Wenn man dann noch die automotive-typische Sparwut kennt
stellt sich die Frage, ob sich Tacho und Drehzahlmesser technisch
überhaupt unterscheiden oder ob man nicht einfach zweimal das gleiche
Gerät gebaut hat. Dann würde der Drehzahlmesser auch immer weniger
anzeigen als den wahren Wert.
Könntest du ein exaktes Signal nicht noch wo anders abgreifen?
Motorsteuergerät? Hallsensor?
Hallo und vielen Dank,
wenn ich es morgen schaffe, schliesse ich mal das Oszi an.
Ja man könnte zwischen Impulsgeber und Thyristorzündung vielleicht das
Signal abgreifen. Wenn man das Signal "nicht belastet", ginge das
vielleicht.
Aber am Kabelbaum möchte ich nichts verändern, was nicht restlos
rückgängig zu machen ist.
Die Sache mit den Induktiven Abgriff klingt interessant.
Aber erstmal werde ich versuchen die bisherige Sache zu verstehen.
Mit den "isolieren" meine ich, dass ich die Schaltung auf einen
Holzstuhl lege. Wenn ich sie auf den Boden lege funktioniert sie wieder.
Um vielleicht auf die Schnelle mal zu schauen, was denn nun die exakte
Drehzahl ist und ob die Schaltung korrekt arbeitet, könnte ich
möglicherweise mein Elektretmikrofon am Oszi anschliessen und mir die
Peaks anschauen, aber z. Zt wäre das auch nicht sehr aussagekräftig, da
ich zuerst die Ventile einstellen und den Vergaser synchronisieren muss.
Ich habe auch kein Speichersozilloskop.
Matthias Peters schrieb:> Nun ja, meinetwegen kannst du das noch zehnmal schreiben.> Es funktioniert ohne Motorradmasse mit Schaltungsmasse zu verbinden.
Du hast keinerlei Grundlagenwissen, aber dafür eine große Fresse. Sehr
hilfreiches Verhalten, wenn man hier um Unterstützung bittet.
> Die Erklärung dazu kann ich dann eben "definitif nur
Wehe, wenn das Dein Deutschleerer liest.
Hab jetzt nicht alles oben gelesen.
Aber was bringt die kapazitive (oder induktive) Auskopplung für
Vorteile?
Meiner Ansicht nach gar keine.
MfG
Thomas
Die Auskopplung ergibt sich einfach durch den "Sensor".
In diesem Fall ist die Auskopplung auch notwendig. Spannungsspitzen von
mehreren 10kV mit einem Arduino über eine galvanische Verbindung zu
messen ist nicht mehr ganz so einfach.
Manfred schrieb:> Matthias Peters schrieb:>> Nun ja, meinetwegen kannst du das noch zehnmal schreiben.>> Es funktioniert ohne Motorradmasse mit Schaltungsmasse zu verbinden.>> Du hast keinerlei Grundlagenwissen, aber dafür eine große Fresse. Sehr> hilfreiches Verhalten, wenn man hier um Unterstützung bittet.>>> Die Erklärung dazu kann ich dann eben "definitif nur>> Wehe, wenn das Dein Deutschleerer liest.
Vielen Dank für den Rechtschreihinweis. Hilft ungemein weiter. Ich würde
mal sagen, ersteres trifft aber eher auf Dich zu.
Ich habe im ersten Post bereits geschrieben, dass ich von der Sache
nichts verstehe. Seltsamerweise reichte das nicht aus, deshalb musste
"hinz" mich direkt beleidigen und nun Du auch noch.
Menschen auf ihr Wissen im Bereich der "Grundlagen von
Elektromagnetischen Felder" zu reduzieren ist ziemlich armselig, aber
wird hier ja von zwei Personen praktiziert. Aber sas ist hier schon
jahrelang so und eigentlich nichts neues. Dennoch nervt es.
Ich würde ja kaum um Hilfe bitten, wenn ich alles verstehen würde.
Die Schaltung funktioniert auch weiterhin ohne Masseverbindung und
meinetwegen auch "ohne Grundlagenwissen".
Matthias Peters schrieb:> Die Schaltung funktioniert auch weiterhin ohne Masseverbindung
Nein, du hast es oben gesagt, sie funktioniert nur, weil die
Motorradmasse geerdet ist und du einen ausreichend großen Kondensator
zwischen Erde und der Schaltung darstellst.
Der einseitig offene Draht mehrfach um das Zündkabel gewickelte Draht
ist definitiv keine induktive Kopplung, sondern eine kapazitive.
Um eine induktive Kopplung zu erreichen bräuchte man eine Spule durch
die das Magnetfeld des Zündkabel führt. Da das Magnetfeld aber
konzentrisch zum Leiter ist muss diese Spule von ihrer Grundfläche
parallel zum Leiter sein.
Siehe: https://de.wikipedia.org/wiki/Zangenstrommesser
oder Gogowskispule, oder Aufbau von Stromwandler.
Und die Spule müsste mit einem Pol an die Schaltungsmasse angeschlossen
sein!
asd_test.png
(62 KB)
zf1.jpg
(230 KB)
