Refit VDO Drehzahlmesser / 3-Phasen Schrittmotor

OP #7670493
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Hallo,

ich will einen VDO Drehzahlmesser mit Betriebsstundenzähler aus einem Boot umrüsten, da die Elektronik defekt ist.

Das Zeigerinstrument will ich mit einem x27.168 Schrittmotor ausstatten um die Drehzahl mithilfe eines uC anzuzeigen.

Im Zeigerinstrument ist ein Betriebsstundenzähler eingebaut mit einem Schrittmotor mit 3 Kabeln.

Den Schrittmotor würde ich dann ebenfalls mit dem uC antreiben, aber wie funktioniert dieser Schrittmotor?

Auf dem Schrittmotor ist 12V aufgedruckt, zwischen dem roten Kabel und den jeweils grünen Kabeln messe ich 80 ohm, zwischen den grünen Kabeln 160 ohm.

Hat jemand einen Tipp wie ich den Schrittmotor richtig ansteuere?

Viele Grüße

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OP #7670510
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Rüdiger B. schrieb:

R. H. schrieb:

die Elektronik defekt ist.

Dann zeig doch mal die Elektronik.

Der längliche IC ist für den Betriebsstundenzähler, leider ist die Aufschrift nicht mehr vollständig lesbar.

Der kleine IC ist ein SAK215, dieser ist für den Drehzahlmesser zuständig. Den originalen Sak215 habe ich schon gegen einen China IC ersetzt, jetzt macht dieser aber auch schon wieder Probleme, der Drehzahlmesser springt sporadisch hin und her.

Leider ist nun auch der Betriebsstundenzähler ausgefallen, der Schrittmotor wird nur noch warm, auf dem roten und einem grünen Kabel liegen konstant 12v an.

Da der Drehzahlmesser eh immer ungenau war wollte ich nun ein Refit mit Schrittmotorumbau vornehmen...

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OP #7670714
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H. H. schrieb:

Der Motor will zwei um 90° phasenversetze Spannungen, so wie ein Kondensatormotor.

Danke für die Antworten. Die Funktionsweise des Motors verstehe ich nicht, ich habe leider auch nichts dazu im Internet gefunden. Also wie sollte ich diesen Motor ansteuern? Das rote Kabel ist auf der Platine mit S+ beschriftet, die beiden grünen mit S1 und S2, auf der Platine hängen zwei BC337 daran.

OP #7670864
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H. H. schrieb:

Datenblatt des SAY115 lesen!

Danke für den Hinweis, ich bin davon ausgegangen, dass der IC nur für das Zeigerinstrument ist, das Zählwerk übernimmt es jedoch auch.

Ich habe testweise Mal eine Spannung von 12V auf das rote und jeweils eine grüne Leitung gelegt, der Motor springt dann Schrittweise weiter wenn ich die Masse zwischen den grünen Leitungen wechsle. Dann kann ich das Ganze einfach mit zwei Transistoren und Schutzdioden mit dem uC realisieren. Ich muss dann nur noch raus bekommen mit welcher Taktfrequenz ich drauf gehen muss, damit das Zählwerk richtig die Stunden zählt.

Gast #7670876
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R. H. schrieb:

Ich muss dann nur noch raus bekommen mit welcher Taktfrequenz ich drauf gehen muss, damit das Zählwerk richtig die Stunden zählt.

DU brauchst nur die Quarzfrequenz der alten Elektronik messen, und schauen welcher Ausgang des Teilers (4521) beschaltet ist.

OP #7671266
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Nach Zählung der Zähneanzahl und Berechnung des Übersetzungsverhälnisses komme ich auf 45 Ticks pro Spule für eine Stunde, also 90 Ticks insgesamt pro Stunde. Durch Ausprobieren konnte ich das bestatigen.

Könnte die Schaltung wie im Schaltplan so funktioniern?

h+ ist die Aktivierung des Betriebsstundenzählers. L1 und L2 sind die Spulen des Schrittmotors.

Klemme W habe ich mit 14V für die pulsierende Gleichspannung angenommen. Macht hier ein Tiefpass noch sinn, falls der Opptokoppler anfängt zu "flackern" beim ein- bzw. ausschalten?

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OP #7671548
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H. H. schrieb:

Die Optokoppler kann man mit weniger Strom betreiben.

Und eine Diode antiparallel zur LED wäre kein Fehler.

Sind die Dioden so richtig eingezeichnet? Welchen Zweck erfüllen die antiparallelen Dioden?

Ich habe den Vorwiderstand für den Optokoppler für 10mA berechnet, welcher Strom reicht denn aus für die Optokoppler?

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Gast #7671552
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R. H. schrieb:

Sind die Dioden so richtig eingezeichnet? Welchen Zweck erfüllen die antiparallelen Dioden?

Schützen vor den im KFZ üblichen Sauereien.

Ich habe den Vorwiderstand für den Optokoppler für 10mA berechnet, welcher Strom reicht denn aus für die Optokoppler?

Die hälfte reicht völlig, und gehe von einem CTR von max 10% aus.

Gast #7671599
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R. H. schrieb:

Das mit dem CTR verstehe ich nicht so richtig. Wenn ich den Vorwiderstand der Optokoppler-Led auf 2,4k erhöhe sollten ca. 5mA bei 14V fließen, passt das dann?

Ja, und auf Empfängerseite sollte der Lastwiderstand dann nicht mehr als 10% davon zulassen.

OP #7671770
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Vielen Dank für die hilfreichen Informationen.

Ich Frage mich jedoch wie sich der Optokoppler an der Klemme W verhält. Das Signal ist eine sinusförmig pulsierende Gleichspannung, wobei sich die Frequenz mit der Lichtmaschinendrehzahl ändert. Wie verhält sich der Optokoppler beim sinusförmigen Ansteigen oder Abfallen der Spannung? Gibt's da eine Schaltschwelle ab der die Diode plötzlich leuchtet oder gibt's da eine Art analoges Verhalten am Ausgang des Optokopplers?

#7672146
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R. H. schrieb:

Wie verhält sich der Optokoppler beim sinusförmigen Ansteigen oder Abfallen der Spannung?

Auch da gilt das Datenblatt. Im Datenblatt von so einem 4N35 gibt es Kurven, die z.B. den Kollektorstrom oder das normierten CTR als Funktion vom LED-Strom darstellen. Wenn sich der Strom also sinusförmig ändert, rutscht der Optokoppler munter auf seiner Kennlinie rum.

Aber es gibt natürlich auch Optokoppler mit Logikausgang, die intern bereits einen Schmitt-Trigger enthalten, wie z.B. den H11L1M, dessen Schaltschwelle dann fest im Bereich um 1mA LED-Strom liegt.

OP #7688867
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So, das Projekt ist erfolgreich abgeschlossen. Das Auslesen der Klemme W mit dem Optokoppler in Verbindung mit dem RP2040 funktioniert ohne Probleme.

Falls es jemanden interessiert, hier noch ein Scope des Klemme W Signals bei Leerlaufdrehzahl...

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