Forum: Fahrzeugelektronik Signalaufbereitung aus der Wicklung einer Drehstromlima


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von Ronald (lupussel)


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Hallo!
Ich habe vorab die SuFu natürlich genutzt, aber nur ähnliches gerfunden.

Vorweg, ich bin kein Elektroniker, habt also etwas Gnade wenn ich nicht 
alles so genau erkenne, danke!

Ich möchte von der Wicklung einer 14V Drehstromlima die Spannung 
abgreifen um deren Signal als Frequenz für einen Microkontroller 
aufzubereiten. Da aber die Spannung so einer Wicklung auch mal außerhalb 
der 14V gehen könnte würde ich die nachgeschalteten Baugruppen 
gefährden. Ich wollte das Signal mit einem Optokoppler galvanisch 
trennen , bevor ich es als Eingangssignal verwende.
Meine Idee wäre ein Signalclipping zu machen , also zwei Dioden 
gegeneinander gegen Masse, um die Spannung auf 0,7V zu bekommen und vor 
allem um die Frequenz nicht zu beeinflussen. Diese 0,7V ( als 
abgeschnittene +0,7 und -0,7 welle) der Basis eines Transistors PN2222 
zuleiten damit dieser bei jeder positiven Halbwelle 0,7V 
durchschaltet.Er würde dann ja bei jeder positiven Halbwelle 
durchschalten.

Vor die Basis einen 10k und zwischen Basis und Kollektor eine Doide 
BAT85. Im kollektorkreis noch einen 1k Widerstand.



Erst danach käme der Optokoppler.
Ich wäre dankbar wenn ich Hilfestellung zu dieser Variante der 
Signalaufbereitung bekäme.

Danke fürs lesen!

Ronald

: Verschoben durch Moderator
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Ronald schrieb:
> Ich möchte ... (viel Text)
Auch wenn es aus der Mode zu kommen scheint: Schaltpläne sind das 
sprachübergreifende Kommunikationsmittel von Elektronikern. Zig mal 
besser zu lesen als jede noch so spannende Prosa. Probiers doch einfach 
mal aus. Später musst du zur Dokumentation sowieso einen malen.

> Erst danach käme der Optokoppler.
Weil deine Schaltung sich auf die selbe Masse bezieht wie die 
Lichtmaschine sehe ich absolut keinen Bedarf für einen Optokoppler.

Oder andersrum: wenn du diese aufwendige Eingangsschaltung zum Schutz 
der LED des OK verwendest, dann reicht der selbe Aufwand auch zum Schutz 
eines µC-Eingangs.

: Bearbeitet durch Moderator
von Ronald (lupussel)


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Habe versucht eind Datei hochzuladen..

von Harald W. (wilhelms)


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Ronald schrieb:

> Ich möchte von der Wicklung einer 14V Drehstromlima die Spannung
> abgreifen

Hast Du dafür nicht eine Klemme an der LiMa?

von Ronald (lupussel)


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Nein, diese Lima hat keine solche "W"-Klemme.Die ist schon eine von 
diesen neumodernen.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Ronald schrieb:
> Habe versucht eind Datei hochzuladen..
Wenn die D3 "früher leitet" als der Transistor, dann leitet der nie. 
Also ist die schon mal unnötig oder eher hinderlich.

Die D1 ist auch unnötig, denn die ist einfach nur der BC-Diode parallel 
geschaltet.


Ich würde die Eingangsbeschaltung etwa so aufbauen:
1
                 3V3
2
                  |
3
                  - 
4
                  ^ 
5
Lima              |
6
   >-------50k----o----10k---o---- Eingang
7
                  |          |
8
                  -         1n      µC
9
                  ^          |
10
                  |          |
11
GND --------------o----------o---- GND
12
13
Dioden: 2x BAS81  oder 1x BAV99

von B. (overdrive)


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Ronald schrieb:
> Ich möchte von der Wicklung einer 14V Drehstromlima die Spannung
> abgreifen um deren Signal als Frequenz für einen Microkontroller
> aufzubereiten. Da aber die Spannung so einer Wicklung auch mal außerhalb
> der 14V gehen könnte würde ich die nachgeschalteten Baugruppen
> gefährden.

Um welche LiMa gehts denn?
Mit Feldwicklung oder PerMa?
Masse gibts beim typischen 3Phasen-Stern nicht. Erst der anschließenden 
Regler hat eine Masse.
Pro 1000 RPM macht die LiMa (PerMa) ohne Regler ~20Vac.

von Ronald (lupussel)


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Ich möchte mich für Eure Antworten bedanken und werde das in den 
nächsten Tagen mal auf einem Steckbrett ausprobieren.
Ich muss erst einmal meine Drehstromlima wieder aufbauen, als realer 
Betrieb, angetrieben von einem e-Motor.
Die Drehstromlima ist eine mit Erregerwicklung. Das Ganze ist ein Teil 
einer LiFePo4 Ladeeinheit.

Das mit der D1 will ich kurz erklären:
Wenn es darum geht, zwischen dem leitenden und sperrenden Zustand eines 
Transistors als Schalter möglichst schnell umzuschalten, gibt es eine 
vergleichsweise einfache Schaltungsmaßnahmen, um einen bipolaren 
Transistor möglichst schnell vom leitenden in den nicht leitenden 
Zustand zu schalten.
Durch eine Diode zwischen Basis und Kollektor des Transistors, wird beim 
Einschalten des Transistors T1 der Basisstrom begrenzt. Dieser wird 
durch die geringe Durchlassspannung zum Kollektor abgeführt und deshalb 
wird der Transistor weniger stark gesättigt. Beim Ausschalten braucht 
der Transistor viel weniger Zeit, weil weniger Ladungsträger bewegt 
werden müssen.
Die Diode BAT85 ist eine Kleinsignal-Schottky-Diode. Diese Dioden 
schalten sehr schnell. Darum eignen sie sich speziell für diesen 
Einsatz. Dazu kommt, dass die Flussspannung mit etwa 0,25 V wesentlich 
niedriger ist als die einer herkömmliche Silizium-Diode mit etwa 0,6 bis 
0,7 V.

Soweit die Schaltungsbeschreibung zu der D1 Diode.

: Bearbeitet durch User
von Axel R. (axlr)


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Das geht schon so, wie du es da vor hast. Willst du nur den 
Wechselstromanteil (das nervige Pfeiffen, was man in den 90ern immer im 
Autoradio hörte?) als Signalindiz heranziehen? Dazu ist es sicher nicht 
nötig, den Transistor komplett in die Sättigung zu fahren. Ich würde das 
Kapazitiv koppeln und bei einem Arbeitspunkt so bei UCE/2 ordentlich 
verstärken und dann erst auf 'ne Folgestufe gehen, die das ganze dann 
auf Pegel bringt.
Das mit der Schottky-Diode war "früher" Gang und gebe, als es noch keine 
kleinen Mosfets gab. Heute kann man das dann eigentlich auch weglassen 
und einen 2N7002 oderso verwenden. Hab hier was zu "Speed-up switching 
time npn with schottky" gefunden. Kannst aber auch mit dem Bipolaren 
transistor probieren. Einfach den Basiswiderstand soo groß machen, dass 
tatsächlich nichts passieren kann, könnte den Effekt eines Tiefpasses 
herbeiführen, der die die hohen Frequenzen "schluckt". Die Lima gibt ja 
nicht einen Impuls pro Umdrehung, sondern (kA) je nach 
Polpaarkofiguration sicher ein vielfaches ( was dann eben Pfeifffft).
Also als NF-Verstärker ansehen, kapazitiv koppeln, nächste Stufe 
übersteuern oder einen Schmitt-trigger nachschalten.
https://electronics.stackexchange.com/questions/135903/reducing-transistor-switching-time

PS. Lese gerade: Du bist VOR dem Gleichrichter. Dann brauchts natürlich 
keine vorverstärkung des Signals - sry..(stand auf dem Schlauch) das 
Stör(pfeif)signal ist ja in dem Falle dein Nutzsignal und steht mit 
voller Amplitude zur Verfügung.

von Ronald (lupussel)


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Danke Axel für Deinen Zusätzlichen Hinweis und Infos!

Ich bin immernoch am überlegen und werde wohl den Transistor sowie die 
Diode D1 weglassen.
Das über den R1 angezapfte Signal werde ich auf einen PC900V senden. 
Dieser Optokoppler hat einen internen Schmitt-Trigger und bereitet mir 
dadurch das Eingangssignal gut auf---hoffe ich jedenfalls. Dieser OK 
arbeitet bereits bei 3V geht bis max 15V, mit VCC 5V geht der gut zum 
Arduino Nano.

Und Danke nochmals an Alle die mir geantwortet haben!

von Thomas R. (thomasr)


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Ich habe auch gerade eine Lima auf der Werkbank wegen meiner W Frage. 
Brauchst du Daten? Hier ein Bild des Ripples auf 12Volt B+

: Bearbeitet durch User
von Axel R. (axlr)


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Thomas R. schrieb:
> Ich habe auch gerade eine Lima auf der Werkbank wegen meiner W Frage.
> Brauchst du Daten? Hier ein Bild des Ripples auf 12Volt B+
Hinterm Gleichrichter und ohne Batterie?

von Thomas R. (thomasr)


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Ja, nur eine 35W Halogenlampe als Last

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