Forum: Fahrzeugelektronik Benötige Unterstützung für Schaltungserklärungen


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von Thomas (tw2000)


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Guten Tag zusammen,

Ich habe eine Schaltung (siehe unten Bild) aus dem Vespa-Forum, womit 
man den Zündfunken Impuls z. B. über eine Krokoklemme abgreift und mit 
einem tragbaren Audioaufnahmegerät aufnimmt und im Anschluss eine 
Leistungs- und Drehmomentkurven errechnet, mit dem Programm GSF Dyno.

Jetzt habe ich aber ein Verständnisproblem, um die Schaltung zu 
verstehen. Und hoffe, dass mir einer von euch weiterhelfen kann. Ich 
muss sagen, dass ich Elektro nicht gelernt oder studiert habe, sondern 
alles nur im Internet angelesen habe.

Also mein Problem.
Siehe Bild unten, ich hatte Schwierigkeiten, eine Tabelle hier 
einzufügen.

Oder habe ich da einen Denkfehler.
Und kann mir diese Schaltung einer erklären, wie diese funktioniert? 
Damit ich es als Laie auch verstehe.

Danke
Thomas

: Verschoben durch Moderator
von H. H. (hhinz)


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Mit der Schaltung alleine kann nur die Drehzahl bestimmt werden, weder 
Drehmoment noch Leistung.

von Thomas (tw2000)


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H. H. schrieb:
> Mit der Schaltung alleine kann nur die Drehzahl bestimmt werden, weder
> Drehmoment noch Leistung.

Leistungs- und Drehmomentkurven werden im Nachhinein mit dem Programm 
GSF Dyno. Errechnet, wo die Audiodatei geladen wird und noch einige 
Angaben gemacht werden.

Mir geht es nur darum, wie die Schaltung funktioniert.  Ob die
Leistungs- und Drehmomentkurve korrekt ist mir zweitrangig.

von J. T. (chaoskind)


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H. H. schrieb:
> Mit der Schaltung alleine kann nur die Drehzahl bestimmt werden, weder
> Drehmoment noch Leistung.

Würde ich auch sagen, in deinem Audiosignal ist ja erst mal nur die 
Drehzahl drin. Um daraus Aussagen über Drehmoment und Leistung gewinnen 
zu können, muss die Last bekannt sein. Masse und Trägheitsmoment des 
Fahrzeugs, Steigung usw.

Thomas schrieb:
> Nachhinein mit dem Programm GSF Dyno.

Gibt man da irgendwo solche Daten an?

von J. T. (chaoskind)


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Thomas schrieb:
> Mir geht es nur darum, wie die Schaltung funktioniert.

Die Schaltung gibt bei jedem Zündfunken einen Impuls aus. In der 
Impulsfrequenz steckt halt nur die Drehzahl.
Bei bekannter Last kann man aus der Drehzahländerung auf Leistung und 
Drehmoment schließen.

von Thomas (tw2000)


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J. T. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Mit der Schaltung alleine kann nur die Drehzahl bestimmt werden, weder
>> Drehmoment noch Leistung.
>
> Würde ich auch sagen, in deinem Audiosignal ist ja erst mal nur die
> Drehzahl drin. Um daraus Aussagen über Drehmoment und Leistung gewinnen
> zu können, muss die Last bekannt sein. Masse und Trägheitsmoment des
> Fahrzeugs, Steigung usw.
>
> Thomas schrieb:
>> Nachhinein mit dem Programm GSF Dyno.
>
> Gibt man da irgendwo solche Daten an?

Leistungs- und Drehmomentkurven werden im Nachhinein mit dem Programm
GSF Dyno. Errechnet, wo die Audiodatei geladen wird und noch einige
Angaben gemacht werden.

Mir geht es nur darum, wie die Schaltung funktioniert.  Ob die
Leistungs- und Drehmomentkurve korrekt ist mir zweitrangig.

von J. T. (chaoskind)


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Thomas schrieb:
> Mir geht es nur darum, wie die Schaltung funktioniert.  Ob die
> Leistungs- und Drehmomentkurve korrekt ist mir zweitrangig.

J. T. schrieb:
> Thomas schrieb:
>> Mir geht es nur darum, wie die Schaltung funktioniert.
>
> Die Schaltung gibt bei jedem Zündfunken einen Impuls aus. In der
> Impulsfrequenz steckt halt nur die Drehzahl.
> Bei bekannter Last kann man aus der Drehzahländerung auf Leistung und
> Drehmoment schließen.

von Thomas (tw2000)


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J. T. schrieb:
> Thomas schrieb:
>> Mir geht es nur darum, wie die Schaltung funktioniert.
>
> Die Schaltung gibt bei jedem Zündfunken einen Impuls aus. In der
> Impulsfrequenz steckt halt nur die Drehzahl.
> Bei bekannter Last kann man aus der Drehzahländerung auf Leistung und
> Drehmoment schließen.


Siehe Bild irgendwie kommt immer am Ausgang nur logisch 1.

von Rainer W. (rawi)


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Thomas schrieb:
> ... und im Anschluss eine Leistungs- und Drehmomentkurven errechnet,
> mit dem Programm GSF Dyno

Thomas schrieb:
> Leistungs- und Drehmomentkurven werden im Nachhinein mit dem Programm
> GSF Dyno. Errechnet

Thomas schrieb:
> Leistungs- und Drehmomentkurven werden im Nachhinein mit dem Programm
> GSF Dyno. Errechnet,

Jetzt habe ich es auch verstanden ... ;-)

von Martin V. (oldmax)


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Hi
Die Funktion des Logikbausteins ist Nicht-Und, kurz NAND. Das Symbol im 
inneren deutet an, das aus langsam steigenden Pegel zu einem bestimmten 
Zeitpunkt sprunghaft das Ausgangssignal wechselt (Schmitt Trigger). 
IC1DAusgang hat eine „1“, da ein Eingang über R3 auf „0“ gehalten wird. 
Die Wahrheitstabelle eines NAND
E1    E2   A
0     0    1
1     0    1
0     1    1
1     1    0

Der Kondensator C4 hat noch keinen Einfluss. Das Gatter IC1C hat über 
den Spannungsteiler R1, R2 aufgrund von C1 und C2 an E1 „1“ Signal. 
Durch den Ausgang von IC1D ist auch E2 „1“. Somit ist der Ausgabg IC1C 
„0“. Kommt nun ein Impuls („0“-Signal) über TP2 an C1, wird aufgrund des 
geringeren Widerstandes von R1 der Eingang E1 von IC1D kurzzeitig  zu 
„0“. Dabei lädt sich C1 auf und Der Eingang wird wieder „1“. Der 
Kondensator C1 erzeugt sozusagen nur einen kurzen Impuls nach „0“. Nun 
habe ich am Ausgang von IC1C einen „1“-Impuls, der über C4 auch an IC1D 
einen Impuls erzeugt. Die beiden nachgeschalteten Gatter dienen 
lediglich der Entkopplung. Dabei wird das Signal nochmals invertiert, so 
das im Ruhezustand der Ausgang „0“ ist, egal, ob der Impulseingang offen 
oder geschlossen ist. Wenn du die Funktion  eines Kondensators nicht 
verstehst, vielleicht hilft es dir, das ein Kondensator seine Platten 
lädt. Dazu fliesst Strom. Je größer die Ladung ist, desto geringer wird 
der Stromfluss, bis dieser fast auf Null zurückgeht. Verglichen mit 
einem Widerstand, der von 0-unendlich verändert wird. Auch hier ist der 
Stromfluss anfangs sehr hoch (begrenzt durch andere Widerstände) und 
geht letztendlich auch zu 0, d.h. die andere Beschaltung gibt die 
Spannungen vor. Ich hoffe, ich hab es dir einigermaßen verständlich 
erklären können und keine Signallage vertauscht. Bin halt nicht mehr der 
Jüngste....
Wenn du solche Aufgaben zu bewältigen hast, dann werde dir erst einmal 
über die Funktion von Bauteilen klar. Mal dir eine entsprechende 
Logiktabelle, so hast du recht schnell die Pegel im Blick.
Die Kommentierung und Erklärung zu deinen aufgezeichneten Zuständen an 
den Testpunkten lass ich mal aus. Das solltest du jetzt, wenn du die 
Schaltung verstanden hast, auch selbst herausfinden können. Ach ja, denk 
dran, du arbeitest mit Impulsen, nicht mit statischen (dauerhaften) 
Zuständen. Da wird das Messen mit einem Multimeter dir keine Freude 
bereiten. Hier brauchst du sowas wie ein Oszilloskop.
Gruß oldmax

von Foobar (asdfasd)


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Fehlt da noch irgendwelche Außenbeschaltung (insb an TP6)?  Da TP5 fest 
auf GND liegt, kann ich mir sonst nicht vorstellen, wie der Ausgang 
(X1?) jemals was anderes als GND liefern sollte.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Die Download-Adresse, die die Suchmaschinen finden ist längst veraltet - 
404 error.
Hier ist der oben gezeigte Schaltplan her, die letzte Version als 
selbstentpackendes EXE von 2007 scheint eine Seite vorher (S.70) zu 
stehen:

https://www.germanscooterforum.de/topic/42134-gsf-dyno-leistungsdiagramm-selbst-gemacht/page/71/

von Martin V. (oldmax)


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Hi
Foobar schrieb:
> Da TP5 fest
> auf GND liegt, kann ich mir sonst nicht vorstellen, wie der Ausgang
> (X1?) jemals was anderes als GND liefern sollte.
TP sind Testpunkte, in der Regel kleine Buchsen oder Stifte, um 
Messungen durchzuführen. In diesem Fall einfach nur GND. Aber du hast 
recht, Der Ausgang am Klinkenstecker ist irgendwie falsch gezeichnet, 
denn hier erwarte ich ein Tonsignal für einen Ohrhörer oder so. Die 
Dioden sind eine Schutzbeschaltung, vermutlich. So wie das gezeichnet 
ist, hat der Klinkenstecker nie ein Signal, egal welcher Art. Es sei 
denn, einen dauerhaften 20" Pegel bezeichnet man als Signal... Aber ich 
könnt mir vorstellen, das die Verbindung von GND zu den Dioden 
unterbrochen ist oder gar nicht existiert.
Gruß oldmax

von Lucky (Gast)


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Martin V. schrieb:

> „0“. Dabei lädt sich C1 auf und Der Eingang wird wieder „1“. Der
> Kondensator C1 erzeugt sozusagen nur einen kurzen Impuls nach „0“. Nun
> habe ich am Ausgang von IC1C einen „1“-Impuls, der über C4 auch an IC1D
> einen Impuls erzeugt. Die beiden nachgeschalteten Gatter dienen
> lediglich der Entkopplung. Dabei wird das Signal nochmals invertiert, so

da fehlt aber jetzt noch die Funktion der Rückkopplung, das ist ja das 
wesentliche an der Schaltung. Gehen wir zum Start der Betrachtung davon 
aus, das IC1D am Ausgang High Pegel hat weil R3 nach Masse.
Wenn der Zünd-Puls an IC1 Eingang Low ist wird IC1C Ausgang High, damit 
wird IC1D Ausgang Low, was dazu führt, das der IC1 Ausgang Low bleibt 
auch wenn der kurze Zündimpuls wieder auf High geht. Der Ausgang von 
IC1D beleibt solange LOW bis der C4 durch R3 unterhalb der 
Schaltschwelle des CMOS ist, also 5V das sind ungefähr 0.7 tau (RxC) 
also ~ 1.9ms
Die Zeitkonstante von C1 und R1+R2 ist mit ~7us wesentlich kürzer.

Damit wird also eine definierte Pulslänge erreicht unabhängig von der 
Drehzahl. Wieso braucht man das, keine Ahnung, wenn man nur die Frequenz 
will und die Pulse nicht zu kurz sein dürfen hätte man daas auch mit 
einem Flip Flop toggeln lassen können und hätte schöne 50% 
tastverhältnis gehabt.

von J. T. (chaoskind)


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Lucky schrieb:
> Damit wird also eine definierte Pulslänge erreicht unabhängig von der
> Drehzahl. Wieso braucht man das, keine Ahnung, wenn man nur die Frequenz
> will u

Frequenz-Spannungswandler, nach Tiefpass

von Lucky (Gast)


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J. T. schrieb:
> Lucky schrieb:
>> Damit wird also eine definierte Pulslänge erreicht unabhängig von der
>> Drehzahl. Wieso braucht man das, keine Ahnung, wenn man nur die Frequenz
>> will u
>
> Frequenz-Spannungswandler, nach Tiefpass

da ist ja kein Tiefpass weil die .wav ja die Frequenz aufnimmt, man 
hätte ja aber mit der halben Frequenz und 50% Tastverhältnis auch 
arbeiten können.#
Mit einem Tiefpass hätte man eine Spannung messen können, das geht mit 
einem Handy eher nicht so gut, zumindest wenn man vom Standard ausgeht

Die Bewertungen der Beiträge sind in diesem Thread wieder mal wenig 
nachvollziehbar, was ist hier eigentlich los?

von Martin V. (oldmax)


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Hi
Lucky schrieb:
> Die Bewertungen der Beiträge sind in diesem Thread wieder mal wenig
> nachvollziehbar, was ist hier eigentlich los?
Solange die Bewertungen anonym sind, kann niemand nachvollziehen, welche 
Denkweise (oder ob überhaupt eine) hinter einer Bewertung steckt. Daher 
kann man sie lächelnd abhaken. Wer etwas Ahnung hat, kann sowieso selbst 
entscheiden, was er für lesenswert hält und ob ihm die Antwort hilft. 
Damit ist klar, wer eine Bewertung abgibt, muss nicht zwangsweise Ahnung 
haben.  Im Ausgangspost ist die Frage eines interessierten Anfängers. 
Daher ist sein Anliegen, ob ihm jemand die Funktionsweise erklären kann, 
durchaus berechtigt. Man kann also versuchen, ihm zu helfen. Und das tun 
hier viele. Und solange das so ist, macht dieses Forum auch Sinn.
Gruß oldmax

von Thomas (tw2000)


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Vielen Dank für die ausführliche Erklärung. Das hat mir sehr 
weitergeholfen.

Welche Spannung am TP1 muss denn angelegt werden, um die Schaltung zu 
testen?
Ist der Zündimpuls über eine Krokoklemme am Zündkabel zur Zündkerze so 
stark, dass die Schaltung arbeitet.

Danke an alle

: Bearbeitet durch User
von Martin V. (oldmax)


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Hi
Nun, ich weiß, das es Geräte gibt, die einfach an das Zündkabel 
aufgeklipst werden und so den Hochspannungsimpuls erfassen. Bei dieser 
Schaltung allerdings glaube ich, das der Kontakt an der Zündspule 
abgegriffen, also der Schaltimpuls gegen Masse erfasst wird. Aber sicher 
bin ich mir da nicht. Dennoch, die entstehende EMK der Zündspule dürfte 
nach dem Kondensator C1 und dem Spannungsteiler über die beiden 
Widerstände R1 - R2 nicht zum NAND-Gatter gelangen. TP1 ist ein 
Testpunkt zum anschließen eines Messgerätes. Da aber ein Multimeter 
nicht zur Impulserfassung geeignet ist, denke ich hier eher an ein 
Oszilloskop. Ich hab dir hier mal zur Ansicht eine kleine Skizze der 
möglichen Eingangsbeschaltung angefertigt und die Impulsformen, die du 
mit einem Oszilloskop an den Testpunkten sehen würdest. TP9 ist in 
diesem Fall einfach nur GND, also Potentialbezugspunkt.
Gruß oldmax

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