Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik frequenzvervielfacher


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von Stef (Gast)


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Hi leute,
ich würde gerne das Signal, das mein Fahrradtacho auffängt mit 10 mal
nehmen und dann erst an den Tacho geben, d.h er miest die Geschwin. 10
und zeigt 100 an. Kann mir da sagen wie das geht?
Der Tacho soll so als Frequenzmesser herhalten, kann also nix am
Radumfang ändern.

Gru? Stef

von Dominik (Gast)


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PLL

von Schoasch (Gast)


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Such mal unter dem Begriff PLL (Phase lock loop). Da gibt es ICs dafür.

von Stef (Gast)


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Ich kenn mich da nicht so aus, wo such ich denn da am besten, hat jemand
einen Schaltplan?

von Bojan von Känel (Gast)


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Das wäre z.b. ein solches IC: 74HCT9046.
Ein datenblatt findest du hier:
http://aschi.homelinux.net/74HCT9046.pdf

Was macht ein PLL:
Du gibst eine Frequenz vor, welche mit einer vom PLL erzeugten frequenz
verglichen wird.
Der PLL regelt nun seine Frequenz so, dass sie mit der vorgegebenen
übereinstimmt.
Wenn man nun in der Rückführung des PLL-Taktes (eingang für die
Taktmessung) einen Frequenzteiler (z.b. Flip-Flop / Zähler) einbaut,
kommt am PLL-Ausgang eine entsprechend höhere frequenz raus...

ich hoffe ich konnte das einigermassen verständlich erklären..

Gruss
Bojan

von Stef (Gast)


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Ja, dass hört sch ja gut an, nur meine Eingangsfrequenz ist variabel, je
nachdem wie hoch die Drehzahl ist.
und diese Frequenz will ich dann halt mit 10 multiplizieren.

geht das auch so?

von Jojo S. (Gast)


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PLL ist gut im Wikipedia erklärt:
http://de.wikipedia.org/wiki/PLL

von The Daz (Gast)


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Wenn es nur ein Anzeigeproblem ist, dann bau doch einfach ein
zusaetzliches Display-Segment ein, dass immer 0 anzeigt.

von Thomas (Gast)


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Bei diesem langsamen Frequenzen wird das ganze nicht ganz
unproblematisch, außer es wird ein Sensor mit ner ganzen Menge
Impule/Umdrehung eingsetzt, was aber oft am Aufwand scheitern dürfte,
bzw. dann ist die Frequenz ja entsprechend höher.

Warum soll die Frequenz überhaupt vervielfacht werden ?

Gruß Thomas

von Stef (Gast)


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Damit das ganze genauer wird, die Drehzahlen liegen nur im Bereich 50
bis 100 1/min unbd der Tacho würde dann nur 5 6 7 8 9 und 10
anzeigen....
Deshalb brauch ich den vervielfacher...

Stef

von Profi (Gast)


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Sowas fällt in die Kategorie Milchmädchenrechnung.

Wenn Du Genauigkeit willst, bleibt Dir nur der Umweg, die Periodendauer
zu messen und daraus die Geschwindigkeit zu errechnen.

Oder wie Thomas schon erwähnt hat, einen Drehzahlgeber, der pro
Umdrehung z.B. 10 Impulse abgibt. In der Industrie werden solche mit
1024 und mehr verwendet.

Bei einem Fahrradtacho musst Du einfach 10 Magnete gleichmäßig über den
Umfang verteilen. Oder Du nimmst einen Metalldetektor oder eine
Fotozelle und zählst jede einzelne Speiche.

Wenn Dein Fahrrad einen Nabentacho hat, kannst Du auch dessen Impulse
zählen. Ich hab einen, der 28 Impulse pro Umdrehung abgibt.
Oder Du nimmst einen Metalldetektor oder eine Fotozelle und zählst jede
einzelne Speiche.
Dazu musst Du die Anzeige allerdings umrechnen.
Mit einem einfachen µC sollte das einfach zu realisieren sein.

Benutze die Forum-Suche, es gibt mehrere Threads zum Thema
(Fahrrad-)Tacho.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


Angehängte Dateien:

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Ich hab mal diese Elektor-Schaltung nachgebaut, die hat ganz ordentlich
funktioniert. Die schon erwähnte 4046 PLL mit einem Teiler durch 200,
das Signal selbst wird ebenfalls durch 2 vorgeteilt, damit es
symmetrisch wird.
Der LM3900 ist ein spezieller OP, Norton-OP soweit ich weiß, daher
etwas ungewohnt beschaltet. Der DC-Arbeitspunkt eines normalen OP müßte
anders eingestellt werden.
"TUP TUN DUG DUS" war damals eine Elektor-Erfindung für
Transistor/Diode universal NPN /PNP bzw. Silizium/Germanium, also
1N4148 und BC557 oder ähnliches für DUS und TUP.

von Ich (Gast)


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@Christoph
Aber eine PLL bringt hier niemanden weiter.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Natürlich geht das mit der PLL. Sie verhundertfacht die momentane
Eingangsfrequenz, dann kann eine Frequenzzähler mit derselben Meßzeit
zwei Stellen mehr anzeigen, vorausgesetzt, die Eingangsfrequenz liegt
im Fangbereich der PLL und ist einigermaßen stabil.
Die Periodendauermessung ist für niedrige Frequenzen natürlich auch
eine Möglichkeit. Der Controller muß nur den Kehrwert bilden, also eine
Division.

von Profi (Gast)


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"vorausgesetzt, die Eingangsfrequenz liegt im Fangbereich der PLL und
ist einigermaßen stabil."

"Damit das ganze genauer wird, die Drehzahlen liegen nur im Bereich
50
bis 100 1/min"   --> 0,83 .. 1,66 Hz !!!

Das dürfte der casus cnacktus sein.
Du willst ja beim Losradeln auch nicht x Minuten warten, bis sich die
PLL stabilisiert hat und das Ergebnis in der Anzeige erscheint.

Ich bleib dabei: entweder Periodendauer messen oder mehr Impulse pro
Umdrehung. Am besten beides.

von The Daz (Gast)


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Und dann nicht vergessen, dass du eine Mittelwertbildung brauchst, damit
die letzte Stelle im Display auch nur annaehernd lesbar bleibt. Damit
reduziert sich die Genauigkeit nochmal. So wie Profi schon geschrieben
hat, der einzige Weg zu hoeherer Genauigkeit ist eine genauere Messung.
Mit frisieren der Messfrequenz verstaerkst du nur den Messfehler.

von Stef (Gast)


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Ich will ja eigentlich keine höhere Genauigkeit...ich will nur, wenn der
Read Kontakt 1,7 liefert es mal 10 nehmen, der Tacho zeigt dann 17
anstelle von 2 wie er es jetzt tut anzeigt.

Hat denn keiner nen Schaltplan, der eine belibge Eingansfrquenz
verzehnfacht und hinter rausgibt?

von Christian Rötzer (Gast)


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> Ich will ja eigentlich keine höhere Genauigkeit...ich will nur, wenn
der Read Kontakt 1,7 liefert es mal 10 nehmen, der Tacho zeigt dann 17
anstelle von 2 wie er es jetzt tut anzeigt.

Nicht schlecht. Was Du so schön beschreibst ist weiterhin einfach eine
höhere Genauigkeit.

Wieso machst Du keine Messung der Periodendauer, wie schon
vorgeschlagen?

von Stef (Gast)


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wie soll ich das den mit einem Tacho machen?

von Tubie (Gast)


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Ich weis nicht, wie Dein Tacho Funzt aber bei meinem kann man den
Radumfang einprogranmmieren. Nimm doch einfach anstatt einem Magneten 4
Stück und geb 1/4 Radumfang ein. Sollte ohne großen aufwand 4x genauer
sein.

Gruß, Tubie

von Christian Rötzer (Gast)


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AAAAAAAAAAAAH!

Du hast einen Tacho, an dem Du nix ändern kannst!?

von Ich (Gast)


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Einfach den den Sensor einer optischen Maus nehmen und das Profil des
Rades abtasten, und schon hast du einen ziemlich genauen Tacho.

von Bojan von Känel (Gast)


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@Ich
LOL  - Nette Idee :)

von Stef (Gast)


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so wird das leider nix, da der Tacho eine Kippbewegung messen soll.
Hat denn keiner einen Schaltplan, mit dem ich die Frequenz
verzehnfachen kann?

von Nablus (Gast)


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du brauchst einen schaltplan erst wenn du vernuenftige voraussetzungen
fuer eine frquenzverielfachung hast und das bedeutet wie schon gesagt :
die groesstmoegliche anzahl impulse pro radumdrehung.

von Tubie (Gast)


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So ein Tacho ist doch ziemlich träge vom Messverhalten ca. 2 Sec. Gate.
Was haltet ihr davon eine Schaltung zu bauen, die bei jeden L/H
übergang einfach 10 Impulse an einem Ausgang weitergibt. Sollte bei
einer Max Freq von 1,5 Hz am Eingang 10 impulse im 10 Hz Takt gehen.

Auf der anderen Seite Könnte man auch die Dauer von 1 Puls messen und
während der 2. Puls läuft die 10 Pulse vom 1. ausgeben. Sollte bei
einer Frequenz um 1,5 Hz kein problem mit einem TINY sein.

Aber was genaues sind beide Vorschläge nicht.

Gruß,
Tubie

von Nablus (Gast)


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zebra inspiriert!
kauf dir einen reifen mit weisser seitenwand.
darauf pinselst du schwarze striche ,1 cm breit,in 1 cm abstaenden.
Optisch kannst du schwarz von weiss unterscheiden....
ich habe fertig ;-)

von Profi (Gast)


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Du kannst auch einen schwarzen Mantel mit weißen Klebestreifen
(Gewebeband) schmücken.

"da der Tacho eine Kippbewegung messen soll."
Du willst den Tacho also zweckentfremden. Du musst uns das bitte näher
erklären. Wie lange dauert eine Kippung?


Tubie:
"die bei jeden L/H übergang einfach 10 Impulse an einem Ausgang
weitergibt. Sollte bei einer Max Freq von 1,5 Hz am Eingang 10 Impulse
im 10 Hz Takt gehen."

Die Idee hat ihren Reiz! Damit eine stabile Anzeige erreicht wird,
müsste man die Umlaufzeit exakt messen und die Ausgangsfrequenz genau
10fach ausgeben, also wir müssen den Ausgang 20 mal togglen mit 1/20tel
der gemessenen Periodendauer.
Das Ausgangssignal braucht zwar gar nicht symmetrisch sein, schadet
aber nicht.

Wenn die Anzeige zu stark springt, könnte man die gemessenen
Periodendauern filtern / mitteln (gleitender Durchschnitt).

von Stef (Gast)


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Ich will ein Röhrchen nehmen, in die Mitte des Röhrchens kommt der reed
Kontakt, und in das Röhrchen der Magnet.
Dieses Röhrchen kippt jetzt zwischen 50 und 100 mal pro Minute von
rechts nach links.
Mit ein bissel rechnen hab ich heraus bekommen, das man am Tacho 1.67m
umfang einstellt und dann die Frequenz erhält. Wenn man das angezeige
mal 10 nimmt.
So jetzt zeigt der Tacho halt keine Dezimalen an, d.h. es kommt nur
5,6,7,...raus mal 10 ergibt 50,60,70...also auf 10 Kippbewegungen
genau.=>zu ungenau.
Deshalb will ich die gemessene Frequenz (die Variabel ist) mal 10
nehmen und dann erst an den Tacho geben.
z.b. der Reed miesst 1,7 Tacho zeigt 2 an(also 20 1/min)
ich will aber:
Reed misst 1,7, Schaltung mal 10 ,Tacho zeigt 17 an.

Kann mir jetzt jemand helfen?

Stef

von Tubie (Gast)


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Ist denn das Wackeln einigermaßen konstant oder hast du viele änderungen
in der Bewegungsgeschwindigkeit? Wenn es konstant wäre, könnte das
wirklich mit nem TINY zu machen sein und zwar recht einfach.

Aber wenn schon eine zusätzliche Schaltung was spricht dagegen, da
gleich ein Display anzuschließen und den Tacho ganz zu müllen? Auf
jeden fall kannst du dir dann die Genauigkeit aussuchen. Und das
Wackeln muß auch nichtmehr so konstant sein. Du könntest pro hin und
her Bewegung einmal die Frequenz anzeigen. Lass dirs mal durch den Kopf
gehen.

Gruß,
Tubie

von Stef (Gast)


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Wäre auch nicht schlecht, allerdings müsste das ganze dann Wasserdicht
sein.
die Bewegung ist so auf plus minus 5 Schläge konstant allerdings je
nach bereich also 95 bis 105 oder 75 bis 85 je nach Belastung.

von Marco S. (masterof)


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abo

von Christoph Kessler (db1uq) (Gast)


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ICh vermute, die Elektor-Schaltung funktioniert auch mit einem
Hundertstel des Original-Freuqenzbereichs von 30-10000Hz, wenn nur
beide Kondensatoren C3 und C4 jeweils auf den 100fachen Wert erhöht
werden, also 47pF auf 4n7 und 22uF auf 2200uF. Die Einschwingzeit wird
entsprechend länger, aber immer noch kürzer als eine 100fache Meßdauer

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