Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Voltmeter als Temperaturanzeige


von Marcel R. (eidgenosse)


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Hallo
Ich hoffe mal dass ich im richtigen Forum poste...

Es geht um ein Voltmeter (Bordspannung) das Standardmässig in einem Auto 
drin war.
Instrument ist von VDO.

Ein findiger Tuner hatte die damals umgebaut, so dass der Messbereich 
von 8-16V nun einer Temperaturskala von 50-150° entspricht.

Temperatursensor hat folgende Eigenschaften:
50°C - 322 Ohm
60°C - 221,2 Ohm
90°C -   83,0 Ohm
120°C -  36,5 Ohm
150°C -  18,5 Ohm

Betriebsspannung Sensor 6-24V

Kann mir da jemand erklären wie die das damals verdrahtet haben könnten?
Spannungsteiler?

Ich habe zwar so ein Voltmeter da, aber eben keins das umgebaut wurde.

Ich kann euch falls notwendig das Voltmeter auf Widerstand durchmessen 
oder was auch immer wenn es weiterhilft..

: Bearbeitet durch User
von Werner H. (werner45)


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Dazu müßte man noch wissen, welchen Vorwiderstand das Voltmeter und 
welchen Widerstand die Drehspule oder Tauchspule hat und bei welchem 
Strom Vollausschlag herrscht.

Gruß   -   Werner

von Patrick J. (ho-bit-hun-ter)


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Hi

Denke, im Original-Zustand was das Anzeigegerät ein nett anzuschauendes 
'Lügenmeter', Welches intern durch einen Widerstand den Strom bei 16V 
auf Vollausschlag fließen ließ.

Denke weiter, daß dieser Widerstand entfernt/getauscht/anders erreicht 
wird/wurde.

Bei 'Standard verbaut' könnte das 'Lügenmeter' ggf. doch etwas 
hochwertiger sein, als das 'normale Tuner-Zeugs'.

Nix für ungut und: Jeder nur einen Stein :/

MfG

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Marcel R. schrieb:
> Ein findiger Tuner hatte die damals umgebaut, so dass der Messbereich
> von 8-16V nun einer Temperaturskala von 50-150° entspricht.
> Betriebsspannung Sensor 6-24V

Na ja, das wird schwierig, aus 6V Sensorspannung mal eben 16V für das 
Instrument zu zaubern.

Als Vorwiderstand kann der Sensor nicht benutzt worden sein, dann würde 
die angezeigte Temperatur mit der Sensorspannung schwanken. 
Normalerweise wird so ein Sensor aus einer stabilisierten geregelten 
Spannung versorgt, z.B. immer 5V. Dann muss aber das Instrument mit 
weniger als 5V auch auf Vollausschlag gehen. Das tut deins nicht. Es ist 
also, einfach mit ein paar Bauteilen drumrum, so nicht verwendbar, 
sondern wurde offenbar im inneren umgebaut.

Und über das Innere weiss man dank deiner spärlichen Beschreibung 
nichts.

von Peter M. (r2d3)


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Hallo Marcel,

der Kern des Problems ist für mich die Frage, ob der Sensor ein 
Eindraht- oder Zweidrahtsensor ist. Geht das eventuell einpolige 
Sensorkabel im Motorblock auf Masse, oder geht es zurück zum 
Instrumententräger?!

Für den zweiten Fall hätte ich eine simple Näherungslösung parat, glaube 
ich.

Um die Spannungsanzeige voll ausreizen zu können, schließt Du einen 
simplen, schwachen Step-Up-Regler an Fahrplus (Klemme 15?) und Masse an.
Den stellst Du auf eine Ausgangsspannung von 16V ein.

VOn den 16V geht eine Leitung an den Sensor. Die Rückleitung des Sensors 
geht über einen Widerstand mit 330 Ohm an Masse.

Das entspricht einem simplen Spannungsteiler an 16V.
Selbst wenn der Sensor auf einen Widerstand von 0 Ohm fiele, wird der 
Strom durch den Vorwiderstand auf 16V/330 Ohm = ca. 48,5mA begrenzt.

Das Voltmeter schließt Du an den doch relativ niederohmigen 
Spannungsteiler an, und zwar zwischen Masse und den 330 Ohm. Sollte das 
Voltmeter nicht ausreichend hochohmig sein, müsste man den 
Spannungsteiler mit einem Operationsverstärker, beschaltet als 
Spannungsfolger "niederohmiger" machen.

Alles weitere ergibt sich aus der Excel-Tabelle in Bildform.
Vorne siehst Du unter "Sollspannung" die ausgegebene Spannung bei 
Linearität zwischen 50 und 150 Grad, hinten die reale ausgegebene 
Spannung, und dahinter die Abweichung in Volt.

Wirklich sinnvoller ist aber eine andere Skalierung.
Wenn Du Dein Auto schonen willst, interessiert die Frage, ob die 
Betriebstemperatur erreicht worden ist, oder nicht.
Bei einer Thermostattemperatur von 87 oder 92 Grad wäre das dann der 
Punkt der interessiert. Der Temperaturbereich bis dahin braucht keine 
große Auflösung, sprich Anzeigeschwankung.

Von 90 Grad bis zur maximal zulässigen Motortemperatur würde ich aber 
viel Zeigerbewegung auf der Spannungsanzeige sehen wollen.

: Bearbeitet durch User
von Marcel R. (eidgenosse)


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Ich hab nun mal Zeit gefunden, um das Originale Instrument zu öffnen:

Die Spule ist zwischen der Leiterplatte und der Skalentafel eingeklemmt 
und vernietet, also ganz öffnen kann ich das nicht.

Anschluss wie folgt:
Plus 12V kommt durch einen 67Ohm Vorwiderstand zur Spule, an der Spule 
selbst ist ein Einstellbarer Widerstand mit 220Ohm angebracht. Masse 
zurück direkt ohne Widerstand.
Zwischen Poti und Spule ist noch eine Diode zu erkennen, wahrscheinlich 
Verpolungsschutz.

Drehpoti auf 220 Ohm eingestellt, Spannung 12V angeschlossen:

Anzeige steht auf 12V-> korrekt, Stromaufnahme 34mA

Wenn ich das Drehpoti auf 0 drehe geht die Anzeige hoch bis zum 
Anschlag.


Ohne Vorwiderstand, also Spannung direkt nach dem Vorwiderstand 
eingespeist:
Drehpoti auf 220, bei 9.5V zeigt die Anzeige 12V an. Stromaufnahme bei 
30mA

Poti auf 0 Ohm, 11V eingespeist, Anzeige steht bei 12V.

Also:
-Je kleiner der Vorwiderstand umso höher der angezeigte Wert.
-Je grösser der eingestellte Widerstand an der Spule, umso höher die 
Anzeige

Ich hab mir jetzt folgendes errechnet:
Spannungsteiler:
Spannung Uin 14V
R1 Sensor
R2 Widerstand fest 180Ohm
Mittenabgriff
ergibt dann die Werte:

60°  6.27V
90°  9.58V
120° 11.64V
150° 12.73V

Wenn ich nun den Vorwiderstand überbrücke und Drehpoti auf 220, habe ich 
bei 9.5V und 90°C genau die Mitte der Anzeige. wäre also Perfekt.
Den Fehler in der Linearität kann ich bei der Skala anpassen.

Allerdings ist hier der Messstrom mit 30-70mA etwas zu hoch.
Ich könnte nun auf beiden Seiten (R1 + R2) noch je einen hohen 
Widerstand legen.
Aber dann ist die Kurve überhaupt nicht mehr Linear...

Was mir auch auffällt:
Die ganze Messeinheit hat einen Widerstand von 838+67Ohm
Bei 12V und 0.34mA müssten das aber 352Ohm sein?!?

von Michael B. (laberkopp)


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Marcel R. schrieb:
> Was mir auch auffällt:
> Die ganze Messeinheit hat einen Widerstand von 838+67Ohm
> Bei 12V und 0.34mA müssten das aber 352Ohm sein?!?

Oben schreibst du 30-34mA, ich dachte schon ob denn eine Glühlampe 
mitleuchtet:

Marcel R. schrieb:
> Anzeige steht auf 12V-> korrekt, Stromaufnahme 34mA
> Ohne Vorwiderstand, also Spannung direkt nach dem Vorwiderstand
> eingespeist:
> Drehpoti auf 220, bei 9.5V zeigt die Anzeige 12V an. Stromaufnahme bei
> 30mA

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