Forum: Fahrzeugelektronik Spannungsbereich invertieren, Tankgeber


von Sebastian M. (basti934)


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Hallo Zusammen,

Ich habe folgendes Problem. In einem Motorradtank muss ich einen neuen 
Tankgeber einbauen, da der alte ein NTC geber ist, welcher mir nur ein 
Signal bei Reserve gibt.

Leider finde ich nur passende Schwimmer Geber die von oben eingebaut 
werden. Das heißt wenn ich den Geber von unten in den Tank einbauen 
will, muss die Spannung (0-190 Ohm) umgedreht werden, da ja sonst bei 
vollem Tank „Leer“ angezeigt wird.

Wie lässt sich das am einfachsten umsetzten? Ich hab schon an einen 
invertierenden Operationsverstärker gedacht, aber komm da nicht wirklich 
weiter da es ja ein Spannungsbereich ist und keine konstante Spannung.

Habt ihr irgendwelche ideen?

von MaWin (Gast)


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Sebastian M. schrieb:
> Wie lässt sich das am einfachsten umsetzten?

In dem das Anzeigeinstrument den Vergleichs-Gestwidetszand und das 
Tankgeber-Poti vertauscht anbringt.

ABER: Das hängt stark vom Modell und der durch es verwendeten 
Innenschaltung ab.

Du wirst also erst herausfinden müssen, was das Instrument misst, und 
wie sich das Tankgeber-Poti verhält.

Einfach nur ein Spannungssignal invertieren kann ein 
Operationsverstärker in invertierender Beschaltung, aber ob das dann zum 
Messinstrument passt hängt auch von dessen Messschaltung ab, 
ratiometrisch zur Akkuspannung, zu einer Referenzspannung, nur als 
veränderlicher Widerstand nach Masse als Stromsenke aus einer intern 
geregelten Spannung, es gibt viele Möglichkeiten und falsches Konzept 
fuhrt dann zu fehlerhaften Messergebnissen.

Ohne 'Wissen' über die interne Schaltung des Messinstruments kommt nix 
bei raus, also auf machen und abzeichnen. Mit Glück ist bloss ein 
Drehspilmesswerk drin, oder das plus ein Widerstand und eine Z-Diode und 
ein Elko.

von Sebastian M. (basti934)



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Hier noch zur Ergänzung… So sieht der Geber aus.

Bei dem invertierenden OPV frag ich mich wie ich die Wiederstände 
herausfinde. Der Verstärkungsfaktor ist ja 1 und die Eingangsspannung 
12V Oder wie wird das ganze dann angeschlossen? Kenne mich da leider 
noch nicht so gut aus.

Der Tacho ist übrigens ein Motogadget Motoscope Pro in verbindung mit 
der Breakoutbox. Also mit aufmachen ist da schlecht. Diese Tacho kann 
aber pber Teach-In mit mehreren verschiedenen varianten umgehen. Also 
muss ich nur das Signal vom geber umkehren.

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Sebastian M. schrieb:
> Spannung (0-190 Ohm)

Die Spannung wird in Ohm gemessen? :)

Aber genau das ist der springende Punkt: Der Sensor liefert von sich aus
keine Spannung, sondern verändert nur seinen Widerstand. Deswegen ist es
mit einer einfachen Spannungsinvertierung wahrscheinlich nicht getan.

Um eine passende Schaltung für die Invertierung auszulegen, müsste man
wissen, wie der Sensor in den Messvorgang des Anzeigeinstruments
eingebunden ist. Dafür gibt es u.a. folgende Möglichkeiten:

- Das Instrument schickt einen konstanten Strom durch den Sensor und
  misst den Spannungsabfall am Sensor.

- Das Instrument legt eine konstante Spannung an den Sensor an und misst
  den Strom durch den Sensor.

- Das Instrument nutzt den Sensor als eine Komponente in einem
  Spannungsteiler und misst den Spannungsabfall (entweder am Sensor oder
  am zweiten Widerstand des Spannungsteilers).

Das ist aber noch nicht alles. Wichtig ist auch zu wissen, auf welchen
Potentialen die Anschlüsse des Sensors liegen. Dafür gibt es u.a.
folgende Möglichkeiten:

- Ein Anschluss des Sensors liegt auf Masse, der andere auf einem
  variablen Potential.

- Ein Anschluss des Sensors liegt auf der positiven Versorgungsspannung,
  der andere auf einem variablen Potential.

- Beide Anschlüsse des Sensors liegen auf einem variablen Potential.

Auch ohne das Instrument zu öffnen, lässt sich durch eine Messreihe viel
über dessen interne Funktionsweise ermitteln. Du schließt dazu den
Sensor an das Instrument an, schiebst den Schwimmer in verschiedene
Positionen (bspw. 0%, 25%, 50%, 75% und 100%) und misst dabei jeweils
die folgenden Größen:

- Spannung von Anschlussleitung 1 gegen Masse

- Spannung von Anschlussleitung 2 gegen Masse

- Strom durch den Sensor

Anhand der Ergebnisse lässt sich entscheiden, welche der in den obigen
Punktelisten genannten Optionen im Instrument realisiert wurde und wie
die dazu passende Invertierschaltung aussehen muss.

Prinzipiell könnte man auch einen universellen "Widerstandsinvertierer"
aufbauen, der für alle der genannten Optionen funktioniert. Das wird
aber analogtechnisch recht aufwendig. Alternativ könnte man auch einen
Mikrocontroller einsetzen, der mittels eines ADCs den Widerstand des
Sensors misst, diesen softwaremäßig invertiert (und ggf. skaliert und
mit einem Offset versieht) und das Ergebnis an ein Digitalpotentiometer
schickt.

Da aber die Chance besteht, dass es auch viel einfacher geht, würde ich
erst einmal die o.g. Messungen durchführen, um etwas genauer über das
Instrument Bescheid zu wissen.

von MaWin (Gast)


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Yalu X. schrieb:
> und das Ergebnis an ein Digitalpotentiometer
> schickt.

190 Ohm ?

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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MaWin schrieb:
> Yalu X. schrieb:
>> und das Ergebnis an ein Digitalpotentiometer
>> schickt.
>
> 190 Ohm ?

Nein, aber vielleicht geht auch eins mit 1kΩ. Der Tacho scheint ja in
gewissen Grenzen konfigurierbar zu sein:

Sebastian M. schrieb:
> Diese Tacho kann aber pber Teach-In mit mehreren verschiedenen
> varianten umgehen.

Grundsätzlich würde mir aber eine rein analoge Lösung besser gefallen.

von Schönen Tank dafür (Gast)


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MaWin schrieb:
> In dem das Anzeigeinstrument den Vergleichs-Gestwidetszand und das
> Tankgeber-Poti vertauscht anbringt.

In einem Kraftstofftank würde ich nicht mit einem Gestwidetszand 
arbeiten wollen.

(Das kommt davon, wenn man manisch als Erster geantwortet haben will, 
aber nur Salat abliefert)

Schnell und gut sind nicht beisammen.

von NichtWichtig (Gast)


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Durchaus denkbar das man die Tankanzeige konfigurieren kann, wäre ja 
kein Thema das intern entsprechend zu Verarbeiten.

An sonsten die Nummer mit dem OP als invertierenden Verstärker.
Da läßt sich die "Verstärkung" fast beliebig hin biegen.

von MaWin (Gast)


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Schönen Tank dafür schrieb:
> Schnell und gut sind nicht beisammen.

Langsam und nutzloses Geplärre bei dir hingegen schon.

von Chris K. (kathe)


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Sebastian M. schrieb:
> Ich habe folgendes Problem. In einem Motorradtank muss ich einen neuen
> Tankgeber einbauen, da der alte ein NTC geber ist, welcher mir nur ein
> Signal bei Reserve gibt.

Warum hat man das elektronisch umgebaut?
Früher gabs Benzinhähne die zwei Stellungen hatten, Auf und Reserve.
Wenn stottern anfing ging die Hand zum Benzinhahn und danach zur 
Tankstelle.
Overengineering, störanfällig, nach einer gewissen Zeit nicht mehr 
Wartbar aufgrund fehlender Ersatzteile oder inkompatibilitäten in der 
Elektronik.
Damals standen die Motoradfahrer wenn Sie den Hebel in die falschen 
Position beim losfahren stellten, mittlerweile streik mehr die 
Elektronik.

Aber ansonsten wurde hier schon alles gesagt wie du das evtl. 
hinbekommen kannst.

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