Hallo, ich würde gerne mittels µC die Drehzahl eines Motors messen (Bereich 0 bis 2700 UPM). Der Motor hat eine Zündanlage mit "Magnetzündern", die keine externe Stromversorgung brauchen. Die Primärwicklungen dieser Zündmagnete sind über je einen Kontakt nach draußen geführt, hier kann mittels Kurzschluss-Schalter die Zündung abgeschaltet werden. Dieses Signal möchte ich abgreifen und gleichzeitig für die Drehzahlmessung verwenden. Ich habe bereits den µC-Teil der Elektronik so aufgebaut, dass ich Impulse an einem Eingang des µC zählen, in eine Drehzahl umrechnen und (tiefpassgefiltert) anzeigen lassen kann. Mit Funktionsgenerator funktioniert das soweit alles einwandfrei. Allerdings benötige ich ein sauberes Rechteck mit 0 / 3,3 Volt. Das Ausgangssignal vom Zündmagneten hat aber Peaks bis über 150 Volt, ist mit einer starken Schwingung überlagert und sieht insgesamt extrem unsauber aus (siehe Oszillogramme im Anhang). Der Standard-Ansatz mit Serienwiderstand und Zener-Diode zur Spannungsbegrenzung funktioniert wegen dieser überlagerten Schwingung überhaupt nicht. Kann mir jemand mit Schaltungsvorschlägen helfen? Ich habe schon komplizierte Schaltungen gesehen mit mehreren Operationsverstärkern, aber das übersteigt meine Kenntnisse bei weitem.
Ich würde es mit einem Spannungsteiler + Transistor versuchen:
1 | +-----o +3,3V |
2 | | |
3 | |~| 10k |
4 | |_| |
5 | | |
6 | +-----o Zum µC |
7 | | |
8 | 47k 47k |/ |
9 | Eingang 150V o---[===]---[===]---+----+-------| BC548 |
10 | | | |\> |
11 | |~| | | |
12 | 2,2k |_| +---|<|---+ |
13 | | | |
14 | +--------------+-----o GND |
15 | 1N4148 |
Falls der Transistor gelegentlich zu viele Impulse ausgibt, kannst du noch einen Kondensator parallel zum 2,2k Ohm Widerstand versuchen. Zum Beispiel 10nF. Aber probiere es erstmal ohne.
Jochen schrieb: > Kann mir jemand mit Schaltungsvorschlägen helfen? Gleichrichter, Tiefpass (ggf. Abschwächer), Schmitttrigger.
Danke, Stefan. Ich denke, dass ich auch mit dieser Schaltung wieder 5 bis 10-fach zu hohe Frequenzen bekomme, da ja die Schwingungen nach dem eigentlichen Impuls den Transistor auch durchsteuern. Meinst du es reicht ein Kondensator? Der Tiefpass müsste ja im gesamten Drehzahlbereich funktionieren. Aber im Leerlauf liegen die Überschwinger frequenzmäßig ungefähr im Bereich der Höchstdrehzahl. Hier ist eine Schaltung, die ich mal im Netz gefunden habe, die mir aber sehr kompliziert erscheint: http://54.166.228.146/redmine/projects/p-tach http://54.166.228.146/redmine/attachments/download/117/P-TACH.pdf
ich würde auch denken so wie m.n. bereits angedeutet hat. Ein simple Diode, Strom/Spannungsbegrenzung und Kondensator. Dann ein Gatter mit Schittriger.
> da ja die Schwingungen nach dem eigentlichen Impuls den Transistor auch > durchsteuern. Kommt auf ihren Pegel an. Die müssten dann schon über 20V haben, damit der Transistor reagiert. Aber genau das bügelst du mit dem Kondensator weg. > Der Tiefpass müsste ja im gesamten Drehzahlbereich funktionieren. Ich gehe davon aus, dass die Schwingung von der Drehzahl weitgehend unabhängig ist. Nur die Abstände der Impulse wird schwanken. Außerdem sehe ich zwischen den Impulsen reichlich Abstand, so dass ein einfacher Kondensator den gesamten Drhzahlbereich abdecken sollte. Nur, wie man den berechnet, weiß ich nicht. Ich würde mich einfach durchprobieren. Ist ja für mich nur ein Hobby. Wenn du wegen der Schwingungen unsicher bist, dann solltest du sie erstmal ausmessen, anstatt von anderen Fahrzeugen abzuleiten. Mein Schaltungsvorschlag enthält die von anderen genannten Kompontenten: Spannungsbegrenzung, Gleichrichtung und Glättung. Schmitt-Trigger sind in der Regel bereits im Mikrocontroller vorhanden bzw. meist unnötig. Probier es aus.
Man könnte auch ein retriggerbares Monoflop (74HC123) mit ca. 5ms nehmen. Sollte bei Impulbreiten von 5ms mit einer Frequenz von ~3000UPM (50Hz, 20ms) nicht stören und du bekommst eindeutige Impulse. Aber warum diese Funktion nicht im µC lösen? Nach den ersten erkannten Puls werden für X ms weitere Impulse ignoriert d.h. nicht für die Zeitmessung herangezogen.
binol schrieb: > Man könnte auch ein retriggerbares Monoflop (74HC123) mit ca. 5ms > nehmen. Und wozu retriggerbar?
Beitrag "Re: Zündimpuls vom Zündkabel" Gefühlt 100000fach erprobt, funktioniert. Alternativ auch mal hier reinlesen: http://www.sportdevices.com/rpm_readings.php
Wolfgang schrieb: > binol schrieb: >> Man könnte auch ein retriggerbares Monoflop (74HC123) mit ca. 5ms >> nehmen. > > Und wozu retriggerbar? Weil damit die Zeit erst nach der letzten (Stör-)Flanke zu laufen beginnt.
Nase schrieb: > Gefühlt 100000fach erprobt, funktioniert. Wieviele Gatter durch Hochspannung zerschossen wurden ist nicht ausgesagt / festgehalten ....
Jochen schrieb: > eine Zündanlage mit "Magnetzündern", Warum nimmst Du nicht einfach einen Hallsensor oder einen Reedschalter? Der magnetische Impuls des Sensors am Schwungrad ist identisch mit dem Zündimpuls. Und Du hast nicht mit großen Störimpulsen zu kämpfen.
Ein zusätzlicher Sensor geht leider nicht. Ich muss mit den vorhandenen Leitungen zum Zündschalter auskommen. Ich werde es mal mit der Schaltung von Stefan versuchen.
Jochen schrieb: > Ich werde es mal mit der Schaltung von Stefan versuchen. Lass mich wissen wie es ausgegangen ist. Meiner Meinung nach ist die Filterwirkung dieser Schaltung einfach zu bescheiden, da der Spannungsteiler R1 und R2 durch Ube des Transistors beschränkt wird. Wenn es kein Monoflop sein soll, könnte man auch einen einfachen Spitzenwertdetektor verwenden. Das entspricht dem Vorschlag von m.n - halt ohne Schmitt-Trigger. Beitrag "Re: Drehzahlmesser mit µC / Signalaufbereitung"
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