Hallo zusammen, ich möchte das Signal einer Lambda-Sonde (aus einem Polo, ca. 1995) auswerten. Soll ja angeblich zwischen 0 und 1V liegen. Meine Frage: Kann ich mit diesem Signal direkt an den ADC eines PIC-Prozessors gehen (was mir lieber wäre),oder ist ein z.B. Spannungsfolger unbedingt nötig? Ich hab bereits ein bischen gesucht, bin aber auf Vertreter beider Ansichten gestoßen. Hat jemand hierzu eine Meinung? Vielen Dank
> Ich hab bereits ein bischen gesucht, bin aber auf Vertreter beider > Ansichten gestoßen. > Hat jemand hierzu eine Meinung? Willst du dann hier einen Mittelwert aus den Meinungen gewinnen und danach handeln? :-) Grundsaetzlich waere wohl der direkt Anschluss eines ADCs moeglich wenn dessen Eingangswiderstand gross im Vergleich zur Lambdasonde ist. Da muesstest du einfach mal das Datenblatt eines Sonder und deines ADCs lesen. Allerdings denke ich das es ganz ohne Schaltung sowieso nicht geht weil man ein gewisses Mass an Schutz gegen Ueberspannungen im Auto braucht. Ausserdem waere vielleicht noch zu klaeren ob du eine Sprungsonde oder eine mit kontinuierlichem Ausgangssignal auslesen willst. Olaf
Spannungsfolger ist schon gut, aber hauptsächlich wegen des Schutzes gegen Spannungsspitzen. Die killen dann den Spannungsfolger und nicht den PIC. Zu hoch darf man den Ausgang der Sonden auch nicht belasten, die Idee mit dem Spannungsfolger ist also schon gut. Ausserdem wird dein ADC genauer, wenn er ein niederohmiges Signal bekommt. Du kannst dem Spannungsfolger auch noch eine leichte Tiefpass Funktion spendieren, dann britzelt es nicht so auf dem Signal.
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Der ADC verlangt idealerweise eine Quellenimpedanz von 2,5k. Es gibt Lamdasonden, die, wenn man einem anderem Beitrag glauben kann, bei Betriebstemperatur eine Impedanz von 250 haben. Ich glaube, dass es sich bei meiner Sonde um eine Sprungsonde (Zirkoniumsonden) handelt, weil die angeblich in früherer Zeit (1995) hauptsächlich verwendet wurden. Ich will keinen Mittelwert aus verschiedenen Meinungen bilden, ich will eigentlich nur meinen Glauben, dass es eigentlich auch ohne OP gehen müsste, festigen (ist ja auch Sonntag).
Sprungsonden variieren im Innenwiderstand stark, abhängig von der Abgastemperatur. Das geht von einigen 100kOhm bis hinunter zu einigen kOhm. Man muss da Kompromisse finden zwischen Störspannung und möglichst großer Temperaturbandbreite. Daher wurden ab Anfang der 90er Jahre beheizte Sonden verbaut, die nach 20s unabhängig von der Abgastemperatur ein sauberes Signal abgaben. Nur die uralten Sprungsonden hatten keinen Masseanschluss. Da musste man sich das Massepotential vom Motorblock holen. Deine Sonde wird einen Masseanschluss haben. Also brauchst du einen Differenzverstärker im Eingang - oder du lebst mit dem Fehler. Das Schlimmste, was du einer Sonde antun kannst, ist einen Gleichstrom zu ziehen. Schon Mikroampere sind auf Dauer tödlich. Deshalb gibt es spezielle Eingangsschaltungen für die Sonde. Falls dein Motor die Sonde parallel auch auswerten soll, wird es deutlich interessanter. Je nachdem, in welche Richtung dein PIC das mittlere Potential verschiebt, hast du Mehrverbrauch oder erhöhte Abgastemperatur. Wir reden hier über die Größenordnung von 10mV. Nicht ohne Grund wird für Messungen meist eine zweite Sonde verbaut.
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Gut, dann vielen Dank für die Informationen. Werde also einen OP verbauen. Der Meinungsmittelwert geht ja eindeutig in diese Richtung und mein Glauben ist arg ins Wanken gekommen.
Hallo nichtgerne, ich schätze deinen Enthusiasmus. Ich möchte sicherlich dein Vorhaben nicht infrage stellen oder schlechtreden. Bitte verstehe meinen Kommentar als Anregung, nicht als Kritik (oder wenn, dann als gutgemeinte). nichtgerne schrieb: > ich möchte das Signal einer Lambda-Sonde (aus einem Polo, ca. 1995) > auswerten. Du schreibst ja nicht deines Polo, sondern "aus einem Polo". Wäre es deiner, so würde ich mir ggf. Gedanken über die Betriebserlaubnis machen. Die Lambda-Sonde dürfte Abgasrelevant und damit Zulassungsrelevant sein. Eine Manipulation könnte zum Erlöschen der Zulassung führen. Es ist durchaus üblich, dass eine Lambda-Sonde ein separates Bezugspotential besitzt. Das Bezugspotential deines AD-Wandlers sollte also nicht unbedingt die gewöhnliche Fahrzeugmasse (KL31) sein. Du könntest dir auch mal diese Seite zur Anregung anschauen: https://www.obd-2.de/sensoren.html Ferner würde ich an deiner Stelle ggf. überlegen, ob es nicht besser wäre eine zweite Lambda-Sonde für deine Messzwecke einzubauen, bzw. ich würde ggf. recherchieren, ob nicht vielleicht der Messwert der Lambda-Sonde in den OBD-Signalen des Fahrzeugs vorhanden ist, so dass du den Wert direkt ausgewertet vom Motor-Steuergerät zur Verfügung gestellt bekommst. Viel Erfolg und viele Grüße, Alex
Naja, bis auf das "Erlöschen der Zulassung" (scheint bei jedem Kfz-Thema unvermeidlich zu sein) ist da viel wahres dran. Mit dem "Bezugspotential" ist Quark, die besitzen i.a. einen einzigen herausgeführten Anschluss, manchmal noch zusätzlich 2 für eine Heizung. Lambdaspannuung ist immer massebezogen (Gehäuseverschraubung). Zumindest kenne ich keine, die von Masse isoliert sind. Mehr Informationen liefert eine Breitbandsonde (die arbeitet ganz anders: Pumpstrom regeln auf Zellenspannung 450mV, Strom ist dann die Information über den Restsauerstoff), hilft aber auch nichts, wenn eh ständig um Lambda 1 geregelt oder eher gependelt wird. Alos, mit einem (hochohmigen) Spannungsfolger machst du nichts falsch und störst auch nicht die Originalregelung.
Vielleicht sagt der TO einfach mal was er da vor hat und ob die Sonde noch im Polo von 95 sitzt.
H.Joachim S. schrieb: > Zumindest > kenne ich keine, die von Masse isoliert sind. Die 2te Lambdasonde in meinem Wagen ist eine 4 Drahtsonde (also mit Heizung) die nach dem Kat unterm Fahrzeug sitzt und sehr wohl von Masse isoliert ist. Die erste Sonde ist am Krümmer, nicht vorgeheizt und direkt mit Masse verbunden. Es gibt also beide Varianten, teils sogar im gleichen Fahrzeug.
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Prinzipiell ist es direkt möglich die Spannung zu messen. Aber... Ein paar möglichst hochohmige Widerstände in Reihe können zum Schutz vor allem Möglichen nicht schaden. Klippdioden oder auch ein vcr haben es an dieser Stelle nicht so mit energiereichen Pulsen. An dieser Stelle kommt dann aber ein OP ins Spiel. Autos sind nicht nur im Radkasten schmutzig, sondern auch in der Elektronik.
Georg G. schrieb: > Sprungsonden variieren im Innenwiderstand stark, abhängig von der > Abgastemperatur. Das geht von einigen 100kOhm bis hinunter zu einigen > kOhm. Man muss da Kompromisse finden zwischen Störspannung und möglichst > großer Temperaturbandbreite. Daher wurden ab Anfang der 90er Jahre > beheizte Sonden verbaut, die nach 20s unabhängig von der Abgastemperatur > ein sauberes Signal abgaben. Bei den beheizten Sonden wird die Heizung in Abhängigkeit des Innenwiderstands geregelt und somit das Sensorelement auf eine (einigermaßen) konstante Temperatur gehalten. Der Innenwiderstand des Sondenelements wird dabei gemessen. Die Sondenbereitschaft wiederum hängt weniger von der Heizung als vielmehr vom Taupunktende des Abgasstroms ab. Erst ab erreichen des Taupunktendes kann ich anfangen zu heizen, sonst geht das Keramiksubstrat kaputt. Das Taupunktende hängt vom Motor selbst und vom Verbauort der Sonde ab. Georg G. schrieb: > Nur die uralten Sprungsonden hatten keinen Masseanschluss. Da musste man > sich das Massepotential vom Motorblock holen. Das Sondenelement ist entkoppelt vom Gehäuse und hat eine eigene Bezugsmasse zum Motorsteuergerät. Ich kann mir beim besten Willen nicht vorstellen das Krümmer/Motorblock Bezugspotential für das Lambdasondensignal gewesen sein soll. Erstens herrschen erhebliche Masseversätze (einschlägige Normen spezifizieren diese mit +/- 1V) und zweitens gibt es durch Alterung erhebliche Übergangswiderstände zwischen der Sonde/Hosenrohr/Motorblock. Zumal beim Auspuff noch Dichtmaterialen verwendet sein können, die nicht unbedingt gut elektrisch leiten. Hast Du eine Quelle dafür? Georg G. schrieb: > Das Schlimmste, was du einer Sonde antun kannst, ist einen Gleichstrom > zu ziehen. Schon Mikroampere sind auf Dauer tödlich. In das Sensorelement wird dauerhaft hochohmig eine Spannung vom MSG eingeprägt. In der Regel beträgt diese der halben Sprungspannung (ca. 300mV - 400mV). Einfach mal Stecker abziehen und messen. Zu Innenwiderstandsmessung wird das Sondensignal kurzzeitig über einen Widerstand auf ein internes Spannungspotential gezogen (5V). Über die Spannungsänderung des Sondensignals wird dann der Innenwiderstand der Sonde bestimmt. Georg G. schrieb: > Deshalb gibt es > spezielle Eingangsschaltungen für die Sonde. Die Eingangsbeschaltung für eine Sprungsonde ist sehr überschaubar und kommt bei neueren Steuergeräten gänzlich ohne ein aktives Bauelement aus. Die Umschaltung zur Innenwiderstandsmessung übernimmt dann ein Portin am µC. Georg G. schrieb: > Falls dein Motor die Sonde parallel auch auswerten soll, wird es > deutlich interessanter. Je nachdem, in welche Richtung dein PIC das > mittlere Potential verschiebt, hast du Mehrverbrauch oder erhöhte > Abgastemperatur. Es wird lediglich der Sprung von Fett/Mager oder Mager/Fett anhand von Spannungsschwellwerten ausgewertet und nicht auf irgendeinen (imaginären) Lambdawert anhand eines absoluten Spannungswertes entlang der Sprungkurve geregelt. Das ist schon aufgrund der Bauteiltoleranzen nicht möglich. Georg G. schrieb: > Wir reden hier über die Größenordnung von 10mV. Größenordnungen von bis zu 100mV werden keinen Einfluss haben, sofern Du dich nicht aufgrund Alterung etc. bereits an den Toleranzgrenzen befindest. Georg G. schrieb: > Nicht > ohne Grund wird für Messungen meist eine zweite Sonde verbaut. Die zweite Sonde (Nachkatsonde) dient lediglich zur Kat-Diagnose und hat mit der Aufgabe der Vorkatsonde nichts zu tun.
Angehängte Dateien:
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lambda.gif
16 KB
Die Lambdasonde ist nicht das Hauptproblem für eine eventuelle Zulassung, die scheitert vermutlich in erster Linie daran, dass vom Polo nichts weiter als Motor und Auspuff (mit Lambdasonde) übrig ist. Das nicht mehr vorhandene Steuergerät habe ich also durch einen PIC "ersetzt" (Zünden und Einspritzen zu einigermaßen passenden Zeiten, koordiniert durch den Hallsensor, der allerdings durch eine Lichtschranke ersetzt werden musste, weil man, wie ich jetzt weiß, den Hallsensor definitiv nicht direkt an den ADC anschließen sollte). Ich wollte aus der Hallsonde einfach Informationen über die Einspritzdauer erhalten: zu fett dann kürzer, zu mager dann länger. Die Sonde hat übrigens 4 Kabel: die beiden weißen würde ich jetzt einfach an die Autobatterie anklemmen. Das Graue (Masse) und das Schwarze wie in der Schaltung oben eingezeichnet. Was ist davon zu halen?
Автомат К. schrieb: > Bei den beheizten Sonden wird die Heizung in Abhängigkeit des > Innenwiderstands geregelt und somit das Sensorelement auf eine > (einigermaßen) konstante Temperatur gehalten. Der Innenwiderstand des > Sondenelements wird dabei gemessen. > In das Sensorelement wird dauerhaft hochohmig eine Spannung vom MSG > eingeprägt. In der Regel beträgt diese der halben Sprungspannung (ca. > 300mV - 400mV). Einfach mal Stecker abziehen und messen. > Zu Innenwiderstandsmessung wird das Sondensignal kurzzeitig über einen > Widerstand auf ein internes Spannungspotential gezogen (5V). Über die > Spannungsänderung des Sondensignals wird dann der Innenwiderstand der > Sonde bestimmt. Wie muss ich mir das Vorstellen? Graues Kabel an GND, schwarzes Kabel an Widerstand (z.B. 1k), anderes Ende des Widerstands an +5V. Aus dem Spannungsteiler berechne ich dann den Innenwiderstand? Und das macht das Steuergerät z.B. alle 10 Sekunden? Wie groß sollte der Innenwiderstand sein? Warum wird dauerhaft die halbe Sprungspannung eingeprägt?
nichtgerne schrieb: > die beiden weißen würde ich jetzt > einfach an die Autobatterie anklemmen. Ich habe an meinen Fshrzeug, wie von Автомат Калашникова beschrieben, eine von der Motortemperatur abhängige Heizspannung. Am Anfang wird die Sonde mit so etwa 10V angetrieben, (dabei misst das MSG auch, ob da Strom fliesst und jammert bei offenem Kreis oder Kurzschluss). Wird der Motor warm, geht die Heizspannung runter und ist bei heissem Motor auch mal nur 4-6V. Es kann also sein, das 12V zu viel für die Heizung ist.
Автомат К. schrieb: > Ich kann mir beim besten Willen nicht > vorstellen das Krümmer/Motorblock Bezugspotential für das > Lambdasondensignal gewesen sein soll. Dann sieh dir mal (nur ein Beispiel) den VW-T3 mit 1.9l Motor an. Der hatte als Serienfehler ein Kabel unter dem Ansaugverteiler am Motorblock (Massepotential für Lambdasonde), das gern abgewackelt ist, mit passenden Fehlerbildern. > Zumal beim Auspuff noch Dichtmaterialen > verwendet sein können, die nicht unbedingt gut elektrisch leiten. Schon klar, isolierte Schrauben usw. > Die Eingangsbeschaltung für eine Sprungsonde ist sehr überschaubar und > kommt bei neueren Steuergeräten gänzlich ohne ein aktives Bauelement > aus. Die Technologie der Sonden hat sich in den letzten 20 Jahren geändert. Die alte Fingersonde ist praktisch ausgestorben und wurde durch die Planarsonde ersetzt, mit völlig anderer Auswertung. > Größenordnungen von bis zu 100mV werden keinen Einfluss haben, sofern Du > dich nicht aufgrund Alterung etc. bereits an den Toleranzgrenzen > befindest. Du solltest dich bei Bosch bewerben. Dann könnte man bei den Steuergeräten Geld sparen. > Die zweite Sonde (Nachkatsonde) dient lediglich zur Kat-Diagnose und hat > mit der Aufgabe der Vorkatsonde nichts zu tun. Die Rede war von einer Sonde zur Messung, nicht von der Nachkatsonde (die der alte Polo nicht hatte). In der Serie wird man keine extra Meßsonde verbauen. nichtgerne schrieb: > Warum wird dauerhaft die halbe Sprungspannung eingeprägt? Um einen Gleichstrom durch die Sonde zu vermeiden. > Die Sonde hat übrigens 4 Kabel: die beiden weißen... Geh in die nächste VW Werkstatt und lass dir aus dem Schaltbild die relevante Seite ausdrucken. Du hast zwei Masseanschlüsse (Heizung und Sonde), Plus für Heizung (mit Ohmmeter schnell zu finden, 10...20 Ohm) und das Sondensignal (im kalten Zustand sehr hochohmig, Megaohm, gegen Masse).
Angehängte Dateien:
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Oxy_Sensor_2.png
17 KB
Georg G. schrieb: > Die Technologie der Sonden hat sich in den letzten 20 Jahren geändert. > Die alte Fingersonde ist praktisch ausgestorben und wurde durch die > Planarsonde ersetzt, mit völlig anderer Auswertung. Aber doch nicht bei einem 95er Polo. Der hat garantiert eine klassische Sprungsonde - wie meine kleine Kiste. Georg G. schrieb: > Geh in die nächste VW Werkstatt und lass dir aus dem Schaltbild die > relevante Seite ausdrucken. Wenn das die Standardfarben sind, ist das schon richtig. Die beiden weissen sind die Heizung und schwarz und grau sind der Sensor. Bei meiner Ersatzsonde war spassigerweise schwarz nicht Masse - da meckerte das MSG eine negative Spannung an. Umpolen hats dann gebracht. Anbei mal die Schaltung aus meinem Auto. Die Farben am Sensor sind die werkseigenen und kein Standard.
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Und um so ein Altertümchen gehts wahrscheinlich beim TO: http://www.ebay.de/itm/Lambdasonde-Universal-BOSCH-0-258-986-501-/161411973772
H.Joachim S. schrieb: > Und um so ein Altertümchen gehts wahrscheinlich beim TO: Nein, der Polo hatte eine beheizte Fingersonde.
Sicher, daß die Sondenheizung von der Motorsteuerung geregelt wird? Dann müßte ja ständig das Relais klappern. Nach meiner Kenntnis wird so eine Sonde wie eine Glühbirne (PTC) an Konstantspannung betrieben und regelt somit ihren Strom selbst, während die Temperatur dann auch eher vom Abgas (bis 900°C) eingestellt wird. Ein geregelter Innenwiderstand dürfte normalerweise (niederohmig bei sehr geringen Meßströmen) nicht erforderlich sein.
Es gibt solche und solche. Sprungsonden werden idR nicht geregelt, höchstens aus dem Abgastemperaturmodell gesteuert. Linearsonden werden idR tatsächlich Temperaturgeregelt. Ein Relais ist dabei heutzutage nicht mehr im Spiel. Dafür gibt es Endstufen in der Motorsteuerung.
Ja bei Breitbandsonden ist das was anderes, bei Planarsonden auch. Es geht aber um eine (Finger-)Sprungsonde.
batman schrieb: > Sicher, daß die Sondenheizung von der Motorsteuerung geregelt wird? Dann > müßte ja ständig das Relais klappern. Bei mir wird geregelt, aber nicht mit einem Relais :-P Da ist ein Lowside MOSFet im MSG, der die Heizung mehr oder weniger regelt per PWM. Das Relais im Schaltplan ist das ganz normale Hauptrelais meines Autos.
batman schrieb: > Es > geht aber um eine (Finger-)Sprungsonde. Die regelt sich selbst. Das macht der Heiz-PTC ganz allein.
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