Ich habe einen Drehmomentsensor aus einem Panasonic Ebike-Antrieb. Eine Beschreibung des Meßpinzips nach dem er arbeitet, habe ich in einer Masterarbeit gefunden (Seite 17/18). http://www.iea.lth.se/publications/MS-Theses/Full%20document/5352_full_document.pdf Primär- und Sekundärspule haben jeweils ca 75 Ohm und sind mit einem Mittenabgriff in Reihe geschaltet. Ich habe auf eine Spule ein 20kHz Rechtecksignal gegeben und mir die Antwort der Zweiten mit dem Oszi angeschaut (gemeinsames GND), konnte aber keine Änderung des Signals beim Aufbringen eines Drehmoments erkennen :-( Weiß jemand, wie man so einen Sensor beschaltet und das Drehmomentsignal aufbereitet? Gruß hochsitzcola
:
Verschoben durch Admin
Hat sich erledigt, ich war nur zu blöd, das Drehmoment an der richtigen Stelle einzuleiten :-) Wenn man es richtig macht, ändert sich die an der Sekundärspule induzierte Spannung mit dem Drehmoment. Gruß hochsitzcola
Hallo ! Super spannend ! Danke fuer den Beitrag und den link . Zum Bild : Ist der helle zylinder der eigentliche sensor ? Einleitung des Moments innen durch einen Innenvierkant ( im Bild unten nicht zu sehen ) durch die Welle des Tretlagers? Ausleitung durch den Außenvielzahn auf das Kettenblatt ? Interessant waeren noch Oazi bilder in belastetem und unbelastetem Zustand . Stephan eitel
Richtig erkannt, nur die Verbindung von der Tretkurbelachse zur Hülse ist kein Vierkant, sondern auch ein Vielzahn. Weitere Bilder gibt es hier: http://www.pedelecforum.de/forum/index.php?threads/funktionsweise-des-drehmomentsensors-im-panasonic-antrieb.49039/ Die Oszibilder sind relativ langweilig, da man das Drehmomentsignal nur in einer leichten Veränderung der Amplitude sehen kann, da müsste man schon einen Film machen um was zu sehen. Gruß hochsitzcola
:
Bearbeitet durch User
Danke ! Wenn man Dein photo stark vergrösßert sieht man die Verzahnung zur Einleitung des Moments . Übrigens : Das hier verwendete Design scheint mir das " Solenoidal Design " zu sein welches auf den Seiten 18 u 19 beschrieben wird . Die" Gaps " sind auf Deinem Photo auch gut zu sehen . Um ehrlich zu sein hab ich das Prinzip noch nicht ganz durchschaut . Es scheint doch so zu sein , daß die " Stege" die durch die rillen unterteilt sind ,auf der einen Seite eher Druckkräfte und auf der anderen eher Zugkräfte erfahren ? Konntest Du mal die von der Originalsteuerung des Fahrrads angelegte Spannung anschauem? Koennte es sein , daß die beiden Spulen alternierend senden/empfangen ? M.f.g.stephan
Die Originalsteuerung kann ich im Moment nicht nachmessen, dafür habe ich nicht alle notwendigen Komponenten... Gruß hochsitzcola
Hast Du schon mal ausprobiert was im oszibild passiert wenn Du das Moment im umgekehrter Drehrichtung anlegst ? Gruß stephan
Hochsitz C. schrieb: > Die Oszibilder sind relativ langweilig, da man das Drehmomentsignal nur > in einer leichten Veränderung der Amplitude sehen kann, da müsste man > schon einen Film machen um was zu sehen. Mach einen Arm dran und daran hängst du eine Masse mit einem Gewicht. Wenn dann ein Sinus zu sehen ist: Erfolg.
THOR schrieb: > Hochsitz C. schrieb: >> Die Oszibilder sind relativ langweilig, da man das Drehmomentsignal nur >> in einer leichten Veränderung der Amplitude sehen kann, da müsste man >> schon einen Film machen um was zu sehen. > > Mach einen Arm dran und daran hängst du eine Masse mit einem Gewicht. > > Wenn dann ein Sinus zu sehen ist: Erfolg. Gewicht + Feder natürlich.
Stephan E. schrieb: > was im oszibild passiert wenn Du das Moment im umgekehrter Drehrichtung > anlegst In der einen Richtung ist die Signaländerung deutlich größer als in der anderen. Kann ich ehrlich gesagt noch verstehen, da ist doch alles symmetrisch aufgebaut... Gruß hochsitzcola
Danke . Damit ergibt sich dann ja , sollten die beiden spulen alternierend als Empfänger / Sender genutzt werden ein , eine Echofolge , deren alternierende signalhöhe ein maß für das Drehmoment ist . Das könnte das im Original benutzte Verfahren sein . Damit vermiede man das Auswerten und Vergleichen einer absoluten Signlalhöhe .( hoffe ich habe mich verständlich ausgedrückt ) Gruß stephan
Hallo ! Hast Du Dir mal das Literaturverzeichnis des von Dir zitierten Arbeit angesehen ? Unter 21 gibt es eine seite ( HOW A FLUXGATE WORKS ) die interessant ist . Der aufbau ist zwar anders , beschreibt aber wahrscheinlich das verwendete Grundprinzip Deines Sensors korrekt. Meine Interpretation : durch die " Riffelung " entstehen je 3 Ringe ( Ringsegmente ) deren einzelne "Stäbchen " durch ein angreifendes moment gedehnt ( in den ersten 3 Ringen ) bzw gestaucht ( in den anderen 3 Ringen ) werden . Hierdurch verändern sich ihre magnetischen Eigenschaften unterschiedlich . Wird nun ein durch die in serie geschalteten Spulen erzeugtes Magnetfeld ( auf grund der Selbstinduktion erhöht sich der magn.Fluß langsam ) angelegt , so kommen die beiden Ringsegmente zu unterschiedlichen Augenblicken in die Sättigung . Ab diesem Moment ist die das Potential am Mittelabgriff nichtmehr das Mittel der beiden Potentiale . Anders ausgedrückt : die beiden Teilspannungen sind nichtmehr identisch . Ob diese Uberlegung stimmt könntest Du einfach experimentell überprüfen .
Hallo ! Hast Du Dir mal das Literaturverzeichnis des von Dir zitierten Arbeit angesehen ? Unter 21 gibt es eine seite ( HOW A FLUXGATE WORKS ) die interessant ist . Der aufbau ist zwar anders , beschreibt aber wahrscheinlich das verwendete Grundprinzip Deines Sensors korrekt. Meine Interpretation : durch die " Riffelung " entstehen je 3 Ringe ( Ringsegmente ) deren einzelne "Stäbchen " durch ein angreifendes moment gedehnt ( in den ersten 3 Ringen ) bzw gestaucht ( in den anderen 3 Ringen ) werden . Hierdurch verändern sich ihre magnetischen Eigenschaften unterschiedlich . Wird nun ein durch die in serie geschalteten Spulen erzeugtes Magnetfeld ( auf grund der Selbstinduktion erhöht sich der magn.Fluß langsam ) angelegt , so kommen die beiden Ringsegmente zu unterschiedlichen Augenblicken in die Sättigung . Ab diesem Moment ist die das Potential am Mittelabgriff nichtmehr das Mittel der beiden Potentiale . Anders ausgedrückt : die beiden Teilspannungen sind nichtmehr identisch . Ob diese Uberlegung stimmt könntest Du einfach experimentell überprüfen . Herzliche grüße stephan
Versuchsvorschlag . Hätte ich Deinen sensor wuerde ich mal folgendes ausprobieren : Wechselspannung ( ca die von Dir beuntzte Frequenz ) an die in Serie geschalteten Spulen anlegen . Gleichzeitig die beiden Anschlüsse mit den Enden eines Potis verbinden . Mittelanschluss des Potis und Mittelanschluss der in Serie geschalteten Spulen an die beiden Anschlüsse eines Spannungsmessgeraetes ( oder potentialfreien oszis ) . Das Poti so einstellen , daß ohne Drehmoment kein Spannung gemessen wird . Jetzt Drehmoment auf den Sensor . Wenn meine Ueberlegung stimmt sollte nun eine Spannung angezeigt werden . Ich denke so funktioniert die Auswertung der Fahrradsteuerung im Prinzip . Gruß stephan
Hmm, das kann ich mal ausprobieren. Die Spannung müsste dann im Original-Controller auch differenziell gemessen werden. Auch der Nullpunkt muß abgeglichen werden, ich denke mal, der wird ordentlich von Fertigungstoleranzen abhängen und Temperaturdrift haben. Ich muß vielleicht doch mal schauen, ob ich Zugriff auf ein funktionierendes Gesamtsystem bekomme, an dem ich messen kann... Gruß hochsitzcola
Hallo hochsitzcola . Stimme Dir zu . Hoffe ich habe folgendes richtig durchdach : Legt man eine symetrische Wechselspannung anstelle einer pulsierenden Gleichspannung an , so hat die in beiden Halbwellen gemessene Spannungsdifferenz gleiche Polarität und gleichen Signalverlauf . Sollten die in beiden Halbwellen generierten Signale nicht identisch sein , so ist das ein Zeichen für einen nicht richtigen Abgleich .Diese Ueberlegung setzt voraus, daß die beiden Ringtrippel symetrisch gearbeitet sind . Bestätigen Dein Experimente dies ? Hab auch geschaut ob ich mir die Mimik kaufen kann . Hast Du eine idee wo man das günstig bekommen kann ? Gruß stephan
Ich habe deinen Vorschlag mal ausprobiert. Es ist eine Spannungsänderung am Mittenabgriff beim Aufbringen eines Drehmomentes messbar. Anbei noch einige "Screenshots" vom Oszi. Zwei mit Bestromung der Primärstufe und Darstellung des Signals von Primärspule (oberer Plot) und der Antwort der Sekundärspule (unterer Plot) und ein Bild vom Mittenabgriff bei Bestromung der in Reihe geschalteten Spulen. Gruß hochsitzcola
Hallo ! Konntest Du bei fehlendem Moment das Poti so einstellen , daß das Signal verschwindet ? Wie ändert es sich dann wenn ein Moment hinzukommt ? Was passiert wenn das Moment sein Vorzeichen wechselt ? Danke für die gut gelungenen Bilder . Gruß stephan
Die Aufnahmen sind jeweils im unbelasteten Zustand. Ich habe das Signal mit dem einem einfachen Poti (ca. 270° Betätigungswinkel) nich komplett auf Null bekommen. Ich kann das noch mal mit einem Spindeltrimmer ausprobieren, damit treffe ich vielleicht die Null :-) In dem gezeigten Setup steigt die Amplitude des Signals bei Drehmoment in der einen Richtung, in der Anderen sinkt die Amplitude. Gruß hochsitzcola
Hallo ! Kannst Du eventuell auch mal die Stromkurve aufnehmen ? Zusammen hast Du ja 150 Ohm . Wuerde vielleicht einfach ca 10 Ohm in Serie schalten in den Erregerstrom und den Spannungsabfall an dem Widerstand auf den oszi . Welche Spannung hat Dein Rechteck ? Vielleicht 10 V waeren vernünftig denke ich . Die Stromkurve sollte von einer Rechtskurve in eine linkskurve ( start der Sättigung ) und dann wieder in eine Rexhtskurve Uebergehen . Eventuell dazu f runter und die Einschaltzeit vergrößern .. Gruß stephan
So, jetzt habe ich es noch mal mit einem Spindeltrimmer probiert. Damit bekommt man das Signal bis auf kleine Spikes beim Flankenwechsel der Versorgungsspannung auf Null. Anbei drei Bildchen: unbelastet, Drehmoment nach links, Drehmoment nach rechts. Das reicht mir jetzt als Erkenntnis :-) Stephan E. schrieb: > Welche Spannung hat Dein Rechteck ? Das sind 3,3V von einem STM32 direkt auf die Spulen gelegt. Gruß hochsitzcola
Perfekter Versuch . Damit ist das Messverfahren dann ja klar. Interessant waere noch die zu den Oszibilder gehörige Vertikalempfindlichkeit . Danke für den Versuch . Gruß stephan
Die Vertikalempfindlichkeit ist in den Fotos rechts zu erkennen, bei den letzten Messungen 10mV/div Gruß hochsitzcola
Hallo und danke . Aus dem dritten bild geht dann ja aber , soweit ich es verstehe, hervor , daß nicht nur daß die Sättigung früher eintritt , sondern die relative Permeabilitätskonstante unter mechanischer Belastung ihren Wert ändert . Gruß stephan
Hallo, ich habe den gleichen Drehmomentsensor gerade vor mir liegen. Was hast du an die 3 Leitungen (gelb, weiß, blau) angeschlossen? Danke.
Bitte schau daß Du Kontakt mit hochsitzkola bekommst . Wir haben damals die Funktionsweise und Beschaltung des Bauteils in einem gemeinsamen mailaustausch geklärt .
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
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.