Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Arduino und Sensor speed test!


von Uwe A. (obvious)


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Guten Tag!

Um direkt auf den Punkt zu kommen:
Ich möchte zum Beispiel die rpm eines Motorrad/Auto-reifens mit einem 
sensor überwachen. Es gab schon einige Testläufe mit induktiven sensoren 
und dabei habe ich herausgefunden, dass für Geschwindigkeiten über der 
300km/h Grenze die Bereitschaftsverzögerung des Sensors am besten < 10 
ms betragen sollte. (natürlich ist das abhängig vom umfang des reifens 
und es wird 1 signal pro 360° erfasst)
bei unter 10 ms müsste man einen induktiven sensor mit einem 
Bemessungsschaltabstand von < 3 mm nehmen. bei über 300 km/h allerdings 
kann man davon ausgehen, dass mir die felgen den sensor abreißt, sobald 
sich der rahmen verzieht oder der 
stoßdämpfer(bremsen/beschleunigen/schalten) dämpft.

meine Frage ist nun:
gibt es andere sensor wie evtl. lichtsensoren, die zuverlässig signale 
unter 10ms erfassen können und die ich nicht unbedingt 3 mm neben der 
felge montieren muss ?

und die hauptsächliche frage ist, mit welchen Verzögerungen kann der 
Arduino solche eingangssignale erfassen ?

mfG obvious

von Jürgen S. (jurs)


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Uwe A. schrieb:
> und die hauptsächliche frage ist, mit welchen Verzögerungen kann der
> Arduino solche eingangssignale erfassen ?

Die einfachsten Arduino-Boards haben Atmega328 Controller mit zwei 
Hardware-Interrupts, und mit diesen Interrupts und entsprechenden 
Interrupt-Behandlungsroutinen im Programm kannst Du auf jeden Fall 
locker Signale mit einer Signaldauer von weniger als 100 Mikrosekunden 
(0,1 ms) je Signal feststellen.

Zehn Millisekunden sind für einen mit 16 MHz getakteten Controller schon 
eine unheimlich lange Zeit.

Du mußt eben nur einen Sensor haben, der ein Signal abgibt.

Läuft der Reifen denn auf einem Rollenprüfstand in der Halle?

Oder fährt der Reifen irgendwo auf einer Rennbahn? Weil auf der Rennbahn 
bekommst Du die Rotationsgeschwindigkeit eines Reifens ja am ehesten 
heraus, wenn Du per GPS die Fahrgeschwindigkeit mißt und dann anhand des 
Reifenumfangs die Drehzahl mit einer einfachen Division ermittelst. In 
erster Nährung sind nämlich Drehzahl des Reifens und Fahrgeschwindigkeit 
direkt proportional.

Oder geht es darum, auf einem Rollenprüfstand irgendwelche 
fahrdynamischen Effekte genauestens und auf Bruchteile von Prozenten 
genau auszumessen, z.B. die dynamische Aufbauchung der Reifen bei hohen 
Geschwindigkeiten durch die auftretenden Fliehkräfte, so dass dann kein 
hinreichend exakter Zusammenhang mehr zwischen Fahrgeschwindigkeit und 
(statischem) Reifenumfang besteht?

von Karl H. (kbuchegg)


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Uwe A. schrieb:

> Bemessungsschaltabstand von < 3 mm nehmen. bei über 300 km/h allerdings
> kann man davon ausgehen, dass mir die felgen den sensor abreißt, sobald
> sich der rahmen verzieht oder der
> stoßdämpfer(bremsen/beschleunigen/schalten) dämpft.

?
Ist das nicht einfach nur eine Frage der Montage?
Deine Bremstrommeln reißt es ja auch nicht runter, nur weil du bremst 
oder sich der Rahmen verzieht.


> gibt es andere sensor wie evtl. lichtsensoren,

Aufbau zb wie hier
http://www.sprut.de/electronic/pic/projekte/dehzahl/dreh.htm

> die zuverlässig signale
> unter 10ms erfassen können

Wenn optische Drehzahlmesser im Modellbau mit Leichtigkeit 10 bis 
12tausend U/min von Motorgetriebenen Luftschrauben messen können, dann 
sollte dein Auto/Motorrad-Reifen nicht wirklich ein großes Problem 
darstellen. Ich kann mir nicht vorstellen, dass der auch nur annähernd 
so schnell dreht.


> und die hauptsächliche frage ist, mit welchen Verzögerungen kann
> der Arduino solche eingangssignale erfassen ?

Die Hauptfrage ist: Wie gut kannst du programmieren?
Wenn man es kann und das Signal prellfrei ist, kann man Pulsezeiten im 
µs Bereich problemlos messen.

von Uwe A. (obvious)


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hallo

war bis jetzt nicht zu hause
ich bedanke mich herzlich für die antwortetn, die mir sehr weiter 
geholfen haben.

ich muss mich nun nur noch informieren, mit was für optischen sensoren 
ich das nun am besten anstelle :P

mfG

von Caradhras (Gast)


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Nimm einen aktiven Hall-Effekt-Sensor wie den Cherry GS1012
http://www.cherry.de/deutsch/schalter_steuerungen/Zahnradsensoren_Geschwindigkeitssensor_GS1012.htm

Oder einen Honeywell GT101:
http://sensing.honeywell.com/product%20page?pr_id=56041

Ein aktiver Halleffektsensor ist schöner, da du nur ein passives "Ziel" 
aus eisenhaltigem Metall brauchst. Auswertung ist auch schöner, da die 
Amplitude nicht von der Frequenz abhängt sondern konstant ist.

von Caradhras (Gast)


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Achja, großer Vorteil gegenüber optischen Sensoren: Sehr resistent gegen 
Dreck! :)

von Uwe A. (obvious)


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Caradhras schrieb:
> Nimm einen aktiven Hall-Effekt-Sensor wie den Cherry GS1012
> 
http://www.cherry.de/deutsch/schalter_steuerungen/Zahnradsensoren_Geschwindigkeitssensor_GS1012.htm
>
> Oder einen Honeywell GT101:
> http://sensing.honeywell.com/product%20page?pr_id=56041
>
> Ein aktiver Halleffektsensor ist schöner, da du nur ein passives "Ziel"
> aus eisenhaltigem Metall brauchst. Auswertung ist auch schöner, da die
> Amplitude nicht von der Frequenz abhängt sondern konstant ist.

besten dank. allerdings finde ich zum bestellen nur den:
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/500000-524999/503654-da-01-en-HALLSENSOR_55075_00_02_A.pdf
oder
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/500000-524999/503655-da-01-en-HALLSENSOR_55100_3H_02_A.pdf
(frage: gibt hier die schaltfrequenz mit 15kHz an, dass er 
dementsprechend viele signale pro sekunde aufnehmen kann ?)

wenn dieser in ordnung ist, wäre das super ansonsten muss ich die von 
dir empfohlenen wo anders bestellen. habe auch noch die möglichkeit 
einen IR-sensor mit 8 mm max.abstand zu verwenden.

danke sehr
mfG

von Caradhras (Gast)


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Der müsste eigentlich auch gehen, sieht jedenfalls so aus, als besäße 
der auch einen eigenen Magnet.

Wenn du dir ausrechnest, was deine Raddrehzahl in sek^-1 bedeutet (bei 
300) dann wirst du sehen, dass du damit super hinkommst. Du hast ja auch 
nur eine Impulsmarke pro 360°, mehr Impulsmarken verbessert natürlich 
das Verhalten bei niedrigen Drehzahlen.

Anmerkung: Der Abstand zwischen Sensor und Ziel sollte so klein wie 
möglich sein, bauteilabhängig zwischen 0,5 und 2,5mm.

Du solltest dir auch Gedanken machen, wie du messen möchtest. Also die 
Periodenzeit messen und danach invertieren, oder die Anzahl Impulse pro 
gegebener Zeiteinheit zählen. Bei niedrigen Frequenzen ist 
Periodenzeitmessung vorzuziehen, bei "hohen" das Zählen mit "eher mehr" 
Impulsmarken pro 360°.

Die meisten dieser Sensoren haben übrigens einen OpenCollector-Ausgang.

von Uwe A. (obvious)


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hallo

ich hab die bestellung schon abgegeben und heute war ich zufällig auf 
der seite und hab plötzlich den hier gefunden.
http://www.conrad.at/ce/de/product/182867/Induktiver-Drehzahlsensor-TT-Electronics-AB-9406200030/?ref=home&rtl=reco_home&rb=1

aus dem datenblatt geht nicht wirklich hervor, was für eine spannung man 
anlegen kann/darf (ich gehe mal von 12 v aus) oder wie schnell er ist 
und zusätzlich wird das ganze auf deutsch mit traktoren beworben.

was haltet ihr davon ?

mfG

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