Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Infos zu Tankanzeige gesucht


von Achim K. (achim67)


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Hallo allerseits.

Ich könnte mal etwas Unterstützung bei einem Problem brauchen.
Leider hab ich weder in der Suche hier noch sonstwo im Netz passende 
Antworten gefunden, wenngleich jedoch ähnliche Probleme.

Es geht sich um die (Benzin-)Tankanzeige eines Bootes mit sehr stark
pendelnder Instrumentennadel.
Die Uhr ist dabei ein 12V Kreuzspulinstrument, der Geber ein Hebelgeber 
mit einem Nenn-Widerstandsbereich zwischen 240 Ohm (leer) und 33 Ohm 
(voll).

Klar, ich hätte nun gerne eine stabile Anzeige, wozu eine Überlegung 
dahin geht, den Widerstandswert des Gebers mittels Picaxe einzulesen und 
softwaremäßig bedämpft an das Instrument (evtl. zusätzlich noch an ein 
Zweites) auszugeben.

Dazu würde ich zunächst mal gerne wissen,
mit welchen maximalen Strömen und Spannungen bei solchen Systemen in der 
Regel serien- bzw. standardmäßig im/am Geber gearbeitet wird, es besteht 
ja immerhin eine gewisse Gefahr. Natürlich wären auch die el. 
Eigenschaften des Kreuzspulintruments interessant, doch leider habe ich 
vorerst keine Möglichkeiten das alles selber auszumessen.

Daher die Idee hier mal nachzufragen, ob das schonmal jemand für sich in 
Erfahrung bringen konnte und bereit ist, das hier zu posten. Dabei gehe 
ich davon aus, das es keine großen Unterschiede bei diesen Ami-Systemen 
gibt, da ich dummerweise auch nicht nachschauen kann, welcher Hersteller 
verbaut ist ( vermute allerdings Quicksilver).

Danke schonmal

von batman (Gast)


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Solche Kreuzspulinstrumente sollten ja eigentlich selber mech. dämpfen 
und sich sehr langsam bewegen, sonst macht es kaum Sinn. Das wird defekt 
bzw. verschlissen sein -> Austauschen.

von Boot_loader (Gast)


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Sind in dem Tank Trennwände? Vielleicht pendelt die Nadel weil das 
Benzin hin und her schwappt?

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Es kann sein, das der Geber (vermutlich Drahtpoti/schieber) 
Kontaktprobleme hat und mal gereinigt werden muss. Wenn das dann o.k. 
ist, kannst du evtl. auch mit einem dicken Elko die Anzeige dämpfen, 
ohne das da eine aufwendige Mittelung mit MC nötig ist.

Auch Boote erfordern nämlich aufwendige Aufbereitung der 
Betriebsspannung für Mikrocontroller, vor allem bei Benzinern.

Ansonsten ohmsches Gesetz:
240 Ohm bei 12V = 50mA
33 Ohm bei 12V =  363mA

Ähnliches hatte ich gerade bei einer ChrisCraft von 1975 - ist einfach 
sehr alt und im Tank sammelt sich dann ganz schön Dreck.

: Bearbeitet durch User
von Achim K. (achim67)


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Der Tank ist mal inkl. Geber (nicht original) ausgetauscht worden, 
seitdem gibt es das Problem. Die Dämpfung wurde bis dahin ziemlich 
sicher über den Geber selber gemacht.

Klar, 12V/240 Ohm = 50mA, aber die 12V liegen ja nicht direekt am Sensor 
an, sondern werden ja im Kreuzspulinstrument nochmal geteilt. Ich müßte 
also wenigstens noch die el. Eigenschaften vom Instrument haben, um das 
berechnen zu können...

von wendelsberg (Gast)


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Achim K. schrieb:
> Klar, 12V/240 Ohm = 50mA, aber die 12V liegen ja nicht direekt am Sensor
> an, sondern werden ja im Kreuzspulinstrument nochmal geteilt. Ich müßte
> also wenigstens noch die el. Eigenschaften vom Instrument haben, um das
> berechnen zu können...

Na dann, als erstes Schaltung zeichnen.
Dann das Kreuzspulinstrument ausmessen.

Danach kann man weitersehen.

wendelsberg

von Achim K. (achim67)


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...genau da liegt ja der Hase im Pfeffer. Ich komme vorerst nicht ran 
zum messen, sodaß ich hoffte, daß hier schonmal jemand selber gemessen 
hat und mir die Werte nennen könnte....

von batman (Gast)


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von was?

von Thomas (kosmos)


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das sieht in der Regel so aus


+12V----------------Tankpoti------------GND
                       |
                       |
                  Tankanzeige


mach mal zw. der Leitung vom Poti zur Anzeige einen Kondensator nach GND 
rein. Das dämpft dann die Spannung zur Tankanzeige. Interessant wäre der 
Gesamtwiderstand des Potis/Tankgeber.

von Helge A. (besupreme)


Angehängte Dateien:

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Mööp. Falsch. Der TE schrieb ja oben, normaler Tankgeber 33-240 Ohm.

Ich weiß von einem Fall, da war der Geber verdreht im Tank. Das hat 
bewirkt, daß durch den Hebel des Gebers der Schwimmer weit vorne im Tank 
war statt mittig. Wurde beschleunigt, zeigte die Anzeige erheblich 
weniger an.

Wenn du mit Picaxe auslesen willst, schau dir den angehängten Vorschlag 
an.
Die Linearisierung ist je nach Geber bei ca. 180-600 Ohm, aber das kann 
ja jetzt die Picaxe machen.

: Bearbeitet durch User
von Mike (Gast)


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Thomas O. schrieb:
> mach mal zw. der Leitung vom Poti zur Anzeige einen Kondensator nach GND
> rein

Was für einen Kondensator würdest du denn Vorschlagen, um bei den 
gemessenen 33..240Ω zu einer vernünftigen Dämpfung im Sekundenbereich zu 
kommen?

von Achim K. (achim67)


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Wird Zeit, mal ein Danke für all die bereits geleisteten Hilfestellungen 
in den Raum zu werfen :-)

Ja, wahrscheinlich sitzt der Geber nicht mehr so, wie ursprünglich 
vorgesehen.
Es wurde behauptet, der Tankbauer hätte falsch gebohrt, weswegen auch 
der Originalgeber nicht mehr verwendet werden konnte.
Aber das sind alles Dinge, die sich nicht mehr ändern lassen und 
weswegen ich mich entschlossen habe, selbst was zu machen. Nebenbei 
möchte ich die Anzeige mit dem Picaxe auch etwas genauer gestalten, die 
war schon immer eine Katastrophe. Der Tank läuft unten konisch zu, der 
Geber mißt ja allerdings nur linear die Füllhöhe...

Den Schaltplan kann ich schonmal sehr gut als Orientierung brauchen, 
obwohl mir immer noch nicht klar ist, wieviel Strom eigentlich durch den 
Geber maximal fließen darf, ohne daß ich fliegen lerne. ;-)
Da gibt es doch bestimmt Designregeln.
Ich werde wohl mal in der Bucht nach einem alten Instrument suchen und 
daran ein wenig rummetern...

@Matthias
Ich registriere das jetzt erst, eine ChrisCraft von 1975? Das klingt 
nach einem hübschen, alten Schmuckstück! Fein! :-)

von Mike (Gast)


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Achim K. schrieb:
> Der Tank läuft unten konisch zu, der
> Geber mißt ja allerdings nur linear die Füllhöhe...

Falls die Schaltung wie die von Helge ist, wäre die Anzeige nicht mal 
linear zur Füllhöhe

Helge A. schrieb:
> PIC_TANK.PNG

Dadurch, dass in der Schaltung die eine Hälfte vom Tankgeberpoti 
kurzgeschlossen wird und dann der Arbeitswiderstand R3 als zweite Hälfe 
des Spannungsteilers geschaltet wird, ist die Skala der Anzeige bei 
hohem Füllstand komprimiert, i.e. nicht linear. Zusammen mit einem 
konischen Tank wird das noch viel schlimmer.

von Pink S. (pinkshell)


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Jedenfalls würde ich die 12 Volt nicht direkt oder über kleine 
Widerstände an den Geber anschliessen. Wenn der dafür nicht gemacht ist, 
überhitzt er sich und das in einer denkbar ungünstigen Umgebung. Wäre 
schade um das schöne Schiff.

von Jobst M. (jobstens-de)


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Mike schrieb:
> Was für einen Kondensator würdest du denn Vorschlagen, um bei den
> gemessenen 33..240Ω zu einer vernünftigen Dämpfung im Sekundenbereich zu
> kommen?

Eine aktive Kapazität:

1
o-----------,-----------------,
2
            |                 |
3
            |                 |
4
           1MΩ               10Ω
5
            |                 |
6
            | ,---------------+
7
            | |   ______      |
8
            | |  |      |     |
9
            | '--|-     |     |
10
            |    |      |-----'
11
            +----|+     |
12
            |    |______|
13
            |
14
          10µF
15
            |
16
            |
17
o-----------'


Gruß

Jobst

von Harald W. (wilhelms)


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Achim K. schrieb:

> Dazu würde ich zunächst mal gerne wissen,
> mit welchen maximalen Strömen und Spannungen bei solchen Systemen in der
> Regel serien- bzw. standardmäßig im/am Geber gearbeitet wird,

Es gibt dort keine Standards; jeder Hersteller kocht sein eigenes
Süppchen. Dazu kommt noch, das Du anscheinend jetzt schon einen
anderen Weggeber verwendest, als eigentlich vorgesehen. Die einzige
Möglichkeit wäre da m.E. wirklich, den Tankgeber an eine stablisierte
Spannung anzuschliessen und dann die Kennlinie (Eingefüllte Liter
zu Ausgangsspannung) aufzunehmen und diese Spannung in einem µC zu
einer entsprechenden Digitalanzeige zu verarbeiten. Das ist aber ein
ziemlicher Aufwand. M.W. gibt es für den Fahrzeugbereich Geräte,
die unmittelbar die verbrauchte Menge messen. Ein solches Gerät sollte
eine wesentlich genauere Messung ermöglichen.
Gruss
Harald

von Wolfgang (Gast)


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Mike schrieb:
> Zusammen mit einem konischen Tank wird das noch viel schlimmer.

Eher umgekehrt. Durch passende Wahl von R3 läßt sich eine durch konische 
Form des Tanks verursachte nichtlineare Zunahme des Füllstandes mit dem 
Füllvolumen zumindest teilweise kompensieren.

von Achim K. (achim67)


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Nunja, zuunächst würde ich doch gern erstmal wissen, mit welchen Strömen 
im Geber gearbeitet wird/werden darf und ggfls. welche el. Werte, 
insbesondere Innenwiderstände, die Tankuhr eines 33/240 Ohm-Systems 
aufweist...

Erst wenn ich das weiß, hat es Sinn über eine Konstruktion zu reden...

von Micha H. (mlh) Benutzerseite


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Wolfgang schrieb:
>
> Eher umgekehrt. Durch passende Wahl von R3 läßt sich eine durch konische
> Form des Tanks verursachte nichtlineare Zunahme des Füllstandes mit dem
> Füllvolumen zumindest teilweise kompensieren.

Ja, das wäre schon ganz nett. Noch viel netter habe ich das in meinem 
KFZ gelöst, nämlich ganz einfach nur das Tanksignal per µC abgegriffen 
und in Software linearisiert und gedämpft. Nun habe ich eine 
bombenstabile Anzeige (gleitender Mittelwert über 10 Minuten) sowie eine 
reproduzierbare Genauigkeit, die mich ohne zu schwitzen bis auf die 
letzten 2km den Tank ausfahren lässt.
Und das Ganze ohne Zusatzbeschaltung an der originalen Mimik, selbst 
eine Spannungsstabilisierung am Geber ist unnötig, weil die Ref-Spannung 
am ADC von der Bordspannung abgeleitet wird, ich somit ratiometrisch 
messe.

Vielleicht wäre das eine Überlegung wert.

Gruß,
Micha

von Helge A. (besupreme)


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Viele Tankgeber haben eingebaut eine Konstantspannung, die je nach 
Bordspannung häufig 4 oder 8V beträgt. Von älteren Modellen (ganz neue 
hab ich noch nit in den Fingern gehabt) kenne ich, daß der 
Innenwiderstand der Anzeige zwischen 60% und 200% des maximalen 
Tankgeber-Widerstands hat.

Mit der Schaltung oben bekommst du eine Spannung von ungefähr 1V - 4,2V 
für den Picaxe-ADC. Das hat den Vorteil, daß du Drahtbruch und 
Kurzschluß sicher auswerten kannst (readadc10 < 24 oder readadc10 > 
1000).

--

Wenn du die alte Tankuhr ansteuern willst, das ginge mit einer 
gesteuerten Stromsenke (Transistor und Widerstand an den DAC). Cooler 
wär vielleicht stattdessen eine Liter - Anzeige mit 
Siebensegmentanzeigen oder LCD ;)

: Bearbeitet durch User
von batman (Gast)


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Spannungskonstanter sind bei bei Tankanzeigen mit Kreuzspulinstrument 
eher eher weniger zu finden.
Wie schon angedeutet wurde, gibts da soviele Konstruktionen wie es 
Fahrzeuge gibt.

von Harald W. (wilhelms)


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batman schrieb:

> Wie schon angedeutet wurde, gibts da soviele Konstruktionen wie es
> Fahrzeuge gibt.

Dazu kommen dann noch die Schwimmzeuge...

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Achim K. schrieb:
> @Matthias
> Ich registriere das jetzt erst, eine ChrisCraft von 1975? Das klingt
> nach einem hübschen, alten Schmuckstück! Fein! :-)

Naja, geht so. Hat zwar einen Big Block, aber die Elektrik ist eine 
einzige Katastrophen Bastelei. Mit dem Ding werden wir im Frühjahr noch 
unsere Freude haben.
Weisst du den Hersteller des Instrumentes? Damit könnte man vermutlich 
was anfangen, die Marinejungs hängen ja an ihren Sachen und viele der 
Leute dokumntieren ihre Boote.

von Achim K. (achim67)


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@Matthias
Also ist das gute Stück noch ganz frisch im Hof? Dann wird es Dir sicher 
eine Freude sein, die Elekrik auf Vordermann zu bringen... :-)

Meine Instrumente sind Standard-Bayliner-Krempel und dürften von 
Quicksilver stammen, obwohl, auf dem Drehzahlmesser steht "US-Marine".
Ich dokumentiere zwar auch jede Baustelle, bei den Instrumenten jedoch 
hab ich's nicht für nötig befunden, als ich die Armaturentafeln neu 
gemacht hab, ich Hirni. :-I

: Bearbeitet durch User
von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Ich habe keine Ahnung, ob das hier was hilft, aber hier ist mal ein 
Wiring Schematic eines Mercury Cruisers mit der Tankanzeigenverkabelung:
http://www.boatfix.com/merc/Servmanl/13/13E4R2.PDF
und noch eines mit Quicksilver Instrumenten:
http://www.boatfix.com/merc/Techbk/94/94hg4d.pdf

Ob du da was bekanntes wiederfindest?

: Bearbeitet durch User
von Achim K. (achim67)


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Hilft mir leider nicht weiter, ich brauche nur die el. Werte, trotzdem 
vielen Dank für die Mühe. Ganz umsonst sind Deine Wirings jedoch nicht. 
Gegenüber meinen sind hier doch noch einige Infos mehr drin.

Habe in der Bucht jetzt eine Anzeige bestellt, die versuche ich dann 
selber auszumessen und habe dann auch gleich ein Objekt für meine 
Versuchsaufbauten...

Also nochmal Danke an alle für die Anteilnahme!
:-)

von Achim K. (achim67)


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Für die, die es interessiert, hier nun ein paar Ergebnisse.
Ich habe mir dafür als Meßgrundlage ein vergleichbares 
Kreuzspulinstrument besorgt, das folgende Werte aufweist:

232 Ohm zwischen +12V und GND-Anschluß
114 Ohm zwischen +12V und Sensor-Anschluß
118 Ohm zwischen GND und Sensor-Anschluß

Anzeige VOLL: Geber 33 Ohm  > 2.2V, 66mA
Anzeige 50% : Geber 100 Ohm > 3,9V, 38mA
Anzeige LEER: Geber 240 Ohm > 5.0V, 20mA

Der maximale Strom liegt bei 100mA durch den Geber, wenn dieser im 
Anschlag bei 0 Ohm ist. Ganz schön viel wie ich finde, dafür das das 
Ding offen im Benzintank werkelt...

Danke nochmal für alle Hinweise! :-)

von batman (Gast)


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Das ist noch gar nichts gegen den Geber (NTC) darunter, der für die 
Reservelampe im Benzin hängt. Der liegt üblicherweise bei über 250mA, 3 
Watt und wird über 100°C heiß.

von Harald W. (wilhelms)


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batman schrieb:

> Das ist noch gar nichts gegen den Geber (NTC) darunter, der für die
> Reservelampe im Benzin hängt. Der liegt üblicherweise bei über 250mA, 3
> Watt und wird über 100°C heiß.

Wenn das Benzin vorgewärmt wird, ist der Wirkungsgrad des Motors besser.
:-)

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