Salu zusammen Ich bin bis vor zwei Jahren Autorennen gefahren und bin nun an einem kompletten Telemetriesystem, da ich nach der SChule wieder anfangen möchte Rennen zu fahren und ich so ein Gerät gut gebrauchen könnte. Im Moment geht es um den Federweg jedes einzelnen Rads. Da lineare Potis sehr teuer sind habe ich nach einer günstigeren Lösung gesucht und bin auf den Baustein AS5045 von austriamicrosystems gestossen. Nun habe ich ein paar Fragen und vielleicht hat ja schon einmal jemand so etwas gemacht oder kennt den Baustein. 1. Ich könnte die 4 benötigten Sensoren im Daisy Chain Mode betreiben, macht das Sinn? Ich habe ja sowieso das Problem, dass ich sehr weit auseinander bin (bei jedem Rad ein Sensor) 2. Was ist eine SSI Schnittstelle? Also ich weiss das es eine Synchrones Serial Interface ist. Sieht für mich so ähnlich aus wie SPI einfach das der Sensor keine Daten empfangen muss damit er sendet. So wie ich das dem Datenblatt entnehmen kann muss ich lediglich den CS auf low ziehen und das Ding sendet. Ich würde das ganze gerne mit einem MSP430 lösen. An welchen Eingang müsste man das am besten anschliessen? 3. Ich habe ja verschiedene Schnittstellen am AS5045. PWM ist auch an Bord. Habe noch nie etwas mit PWM und einem uP gemacht. Kann ich die Daten direkt von einem Port lesen, oder muss ich da über den AD Wandler? Wäre über Antworten erfreut Gruss und einen schönen Tag reflection / www.reflectionracing.ch
Ich benutze den AS5045 mit SSI an einem Atmel, funktioniert einwandfrei. Frag mich nur, wie du mit dem Sensor ein Federweg messen willst. Der Sensor mist ja nur die Lage eines Magnetfeldes und gibt den Winkel zurück.
Hier noch der Link zum Datenblatt, sorry http://www.austriamicrosystems.com/03products/products_detail/AS5045/download/AS5045_datasheet.pdf Greets
Das ist jetzt nicht so einfach in Worte zu fassen. Der Sensor ist am Querlenkerumlenkpunkt befestigt. Mittels eines Hebels in Richtung Stossdämpfer messe ich den Winkle und kann über den Abstand (Sensor-Stossdämpfer) über den Winkel den Einfederweg ausrechnen. Sorry, aber ist rel. schwer zu beschreiben.
An welche Pins hast Du denn das SSI Signal angelegt? Einfach an einen Port??
Also so viel Ahnung habe ich davon, das ich mir das ungefähr vorstellen kann. Kurz gesagt, du überträgst den Federweg über ein Hebel auf eine Drehbewegung am Sensor, also fast so wie der Stabilisator :-) Ok so weit so gut, aber du solltest versuchen, so viel wie möglich von den 360 Grad auszunutzen, damit deine Auflösung gut genug wird. Also wäre ne kleine Zahnriemenübersetzung nocht schlecht... Nun zum Ship selbst. Es gibt den Ship bereits fertig verbaut in einem Sensor mit 6mm Ausgangswelle. Kostet ca 35 Euro. Rausgeführt sind alle Anschlüsse für die Schnittstelle, allerdings nur auf der Platine und nicht in einem Stecker. Also kein Spritzwasserschutz. Angesteuert wird der Sensor ziemlich simple. Zuerst zieht den CS auf Low. Dann schickst du ihm über die normale SPI-Schnittstelle einfach Dummy-Bytes um den Bustakt zu bekommen. Der AS antwortet dann mit den Ergebnis-Bytes. Wenn du alle Bytes hast, mußt noch das eigentliche Ergebnis von den Statusbits trennen und schon ist es fertig.
Das SSI ist an den hardwareseitigen SPI schnittstelle dran. Hatte erst eine Software SSI Gemacht und an irgendwelchen Ports den Sensor dran, bin dann aber aus Zeitgründen auf die Hardwareschnittstelle umgestiegen.
Na dann vielen Dank! Das mit der Übersetzung habe ich mir auch überlegt, aber da es doch mechanisch sehr stark beansprucht werden wird, denke ich, das es nicht halten würde. Deshalb habe ich einen 5045 genommen. Der hat 4096 Punkte über 360°. Der Sensor ist ca. 50cm vom Dämpfer entfernt. Macht, wenn ich richtig gerechnet habe tan(360°/4096)*50cm = 0.76mm Auflösung, das sollte reichen :o) Ach ja, wo bekommst Du das fertige Teil für 35 Euro? Ich finde so Drehgeber in der CH mit dieser Auflösung ab 150 Teuro aufwärts Greets und nochmals vielen Dank.
stimmt schon das der 5045 12 Bit und damit 4095 als maxwert hat. Den benutze ich ja auch:-) Ob deine Rechnung stimmt, kann ich nicht beurteilen, dazu müsste ich dann schon die Anordnung genauer sehen. Aber wenn bei deiner Nutzung 1 Inkrement fast 1 mm ist, dann bekommst ein Problem. Schließlich hast ja gerade durch Vibrationen und Auflösungsfehler immer kleine Schwankungen drin. Ich brauche eigentlich auch nur eine Auflösung von 1° an der Schaltwelle, fahre aber mit 0,08°. Der Sensor sollte immer einiges genauer messen als das Ergebnis, was man braucht. Bist du eigentlich unter http://www.reflectionracing.ch mailtechnisch erreichbar? Hätte mal ein paar Fragen zum Motorsport, die nicht in dieses Formum gehören.
Aha, uuups, habe die Mail immer eingetragen, aber irgendwie wird die nicht angezeigt. Kannst mir gerne auf reflection@reflectionracing.ch schreiben. Vielleicht kann ich Dir dann auch helfen! :o) Kann aber sein das ich Dir nicht sofort antworten kann, da ich fast nie zu Hause bin wegen Schule und Arbeit. Greets PS: Was meinst Du zu Daisy Chain? Könnte natürlich auch jedem Sensor einen eigenen uP gönnen und danach diese zusammenschalten. Was würdest Du da für eine Schnittstelle verwenden da im Auto ja doch rel. viele Störungen sind und ich ca. 3m Kabel pro Sensor benötige...
Also ich würde die Signale auf jeweils eigene µC legen, möglichst dann in Sensor Nähe. Signale dann auf RS485 mit checksumme oder CAN Bus legen und dann zum Auswertegerät im Cockpit führen. Sonst wirst Du Dich viel zu sehr mit Störungen rumärgern...
Den Daisy Chain kannst du vergessen, weil dann brauchst ja ne Ringleitung zu allen 4 Rädern. Ich würde einfach alle Sensoren über einen µc abfragen. Entweder es geht einfach nur mit 4 getrennten CS und allen Sensoren auf der SPI oder du müstest ein Multplexer davor setzen. Aber eigentlich sollte es mit getrennten CS gehen. Habe nur noch nichts über maximale Leitungslänge gefunden. Aber die Störempfindlichkeit hängt ja auch davon ab, mit welcher Freqent du die SPI betreibst. Je schneller desto empfindlicher wird es.
Was wäre wenn du DMS auf die Federn klebst? Sollte damit nicht auch der Federweg erfassbar sein, ohne aufwendige Mechanik? Viele Grüsse, Christian
Das mit den Dehnmessstreifen habe ich mir auch überlegt, aber ich habe mit diesen Dingern nur schlechte Erfahrungen gemacht. Vielleicht liegt es ja an meiner Unfähigkeit... :o) Nur schon das Thema mit der Linearisierung argh Denke ich werde jedem Sensor seinen eigenen uP gönnen. Auf die Kosten kommt es nicht sonderlich drauf an, also bezahlbar sollte es schon sein, darum habe ich ja auch nicht die lin. Potis genommen, aber ein paar Euro für 4 uP's habe ich dann doch noch :o) Greets
> ..Da lineare Potis sehr teuer sind > ..Ich finde so Drehgeber in der CH mit dieser Auflösung ab 150 Teuro aufwärts mal eine Frage dazu: was kostet denn dann ein lineares Poti, 300Euro? Kann man nicht (naiv gesprochen) einfach ein Schieberegler am Stossdämpfer verbauen und die ganze Sache über den ADC im µC auswerten? Gruß AxelR.
Mit DMS misst man Verformung, nicht Weg. Wie gross ist denn der Federweg ? Es gibt sonst noch die Moeglichkeit der gekoppelten Spulen um Wege zu messen.
Wir reden hier aber über einen Geber für ca 35 Euro von der Firma Megatron. Die haben massenhaft Sensoren, sogar Wegsensoren. Weiß aber nicht, was die kosten. Aber zu dem Poti fällt mir was ein. Ich frage die Gas-Bremspedale an meinem Kart mit ganz normalen Schiebepotentiometern ab und lese sie mit ADC in den µc ein. Funktioniert eigentlich ganz brauchbar.
Auf ein Poti eine Rad mit 10cm Durchmesser was 31.4cm Umfang(Federweg) macht und darauf eine Schnur aufwickeln wie mit der Radaufhänung verbunden ist. Somit könnte man den Federweg messen.
Ein poti ist warscheinlich nach 2km Fahrt defekt. Beim Austriamicrochip Sensor muss das Magnet auf ein paar 1/10 mm genau über dem IC positioniert sein (schwer bei Erschütterungen einzuhalten). Ich würde es mit soeinem Sensor versuchen: http://www.iis.fraunhofer.de/pr/Presse/Pressemitteilungen_2006/20061031_PM_HallinOne.jsp Magnet an den Querlenker kleben und fertig Peter
Hm, die Ideen sind alle samt gut, aber ich glaube nicht unbedingt brauchbar. Das Problem mit Potis ist die zyklische Lebensdauer. Ich habe mit Herstellern telefoniert und sie haben mir alle samt abgeraten. In der Praxis (Rennsport) wird es jedoch meist über diese Potis gelöst. Ein lin. Poti kostet ca. 150-400Euro und ich benötige ja 4 Stk. (ca. 100000-1000000 Zyklen) und das wäre sehr schnell erreicht da das Fahrzeug ja nonstop federt. Das mit dem Seil habe ich mir auch angeschaut, denke aber, dass das Teil zu wenig schnell reagiert, ist aber nur ne Mutmassung von mir, habe es noch nie ausprobiert. Das mit den Spulen hört sich interessant an. Weiss aber nicht genau was damit gemeint ist. Der Federweg ist vorne ca. 120mm und hinten ca. 80mm Habe mir jetzt mal vier so AS5045 mit passenden Magneten bestellt. Den Aufbau könnte ich dann auch gleich noch für die Drosselklappenstellung brauchen. Mir ist klar das es wenig Sinn macht so ein Teil selber zu bauen, aber interessant ist es alle mal und da auch andere Freunde die Rennen fahren das Ding brauchen werden, wären die Kosten überschaubar. Greets Serge
habe jetzt nochmal nachgelesen, das (der?) Magnet soll beim AS5045 auf +-0,25mm genau plaziert sein, soweit ich weis, sind die Querlenker elastisch gelagert, wird also nix werden
Das mit den spulen ist wahrscheinlich so gemeint, dass du in der Spule einen beweglichen Eisenkern hast. Sieht von aussen aus wie ein Mini- Stoßdämpfer. Je nach Weg, den der Kern zurücklegt ändert sich das Magnetfeld der Spule. Diese Änderung kannst Du auswerten. Wo es solche Teile zu kaufen gibt, weis ich auch nicht. Wir haben sowas in der Hochschule mal als Prototyp gebaut, hatte eine Auflösung von 1/10 mm.
Was gehen könnte (und auch billig wäre): Auf ein Kunstoffrohr wickelst du eine 12cm lange Spule. Diese ist Teil eines LC-Schwingkreises. Schiebst du jetzt einen Ferrit-Kern in das Rohr so verändert sich die Induktivität und somit die Frequenz des Oszillators. Einmalig kalibriert kannst du so den Federweg bestimmen. Da Ferrit etwas leicht zerbricht könnte man auch mal einen Eisenstab/Eisenrohr testen. Gruß Roland
Der Trick mit den spulen laeuft so. Eine lange Spule wird auf einer anderen langen Spule verschoben. Wenn eine mit AC gespiesen ist, induzieren die sich ueberlagenden Spulen eine der Ueberlagerung proportionale Spannung. Als Spulentraeger nimmt man Fiberglasrohr, jeweils eine Lage drauf und zwischen die Roehren ein Stueck Teflonrohr
und noch ne ganz andere Idee (ich habe es allerdings nur für einen Grenzwert gemacht): Reedkontakte. Keine besonders hohe Auflösung, aber einfach, billig und robust. Gekapselte von Meder MK6-7-8 kannst du im Abstand von 3mm montieren. Max. Auflösung je nach tatsächlichem Weg, mit etwas intelligenter Auswertung kann man auch mehr Stufen unterscheiden als Reed-Kontakte vorhanden sind, wenn der Magnet so montiert ist, dass mehr als ein Kontakt geschlossen wird, wenn der Magnet vorbeirauscht. Schnell genug sind die Dingerchen, lästig könnte die Hysterese werden. Nur mal so eine Idee, da hättest du einiges zu tun, also keine RundumFertigSorglos-Lösung.
Genau. Der relativ protzige Name taeuscht darueber hinweg, dass man so ein Ding selbst machen kann.
Den Differentialtransformer meinte ich. Die Reedloesung ist unterlegen.
Jetzt bin ich aber baff! Danke für die Zahlreichen Antworten. Das mit der Positionierung des Magnets zum Sensor ist schon ne Sache für sich. Das Ganze wird aber in ein Gehäuse verbaut und das Gehäuse dann an den Querlenker geschraubt. Der Querlenker ist zwar gelagert, aber sehr hart (Rennbuchsen) da gibt fast nichts mehr nach :o) Da Magnet und Sensor im selben Gehäuse sitzen denke ich, dass ich die Toleranz einhalten kann. Das mit den Spulen die ineinander fahren finde ich genial. Werde ich mir mal aufbauen, ist ja schnell gemacht! Greets
Noch etwas zu dem Thema. Da ich keine Erfahrung mit Autos bzw. Dem Rennsport habe, weiss ich nicht, ob meine Angaben am Ende auf dein Problem hinauslaufen. Ich arbeitete viele Jahre bei der Firma Baumer Electric (www.baumerelectric.com), welche u.a. sehr schnelle, genaue und hoch auflösende Triangulations-Abstandssensoren herstellt. Praktisch alle F1-Teams benutzen diese Baumer-Sensoren (Serie OADM) zur Fahrwerkabstimmung (Direkte Messung Abstand Fahrzeug-Piste oder indirekt irgendwo im Fahrwerk). Ist vielleicht interessant für dich, da mal reinzuschauen. Preislich hat die schweizer Präzision natürlich Auswirkungen. So ein OADM-Sensor kostet soviel ich mich erinnern kann so ab 500 Euro... Gruss rayelec
Salu Die Sensoren habe ich mir angeschaut, aber leider leider liegen sie etwas ausserhalb meines Budges :o))))) Wäre natürlich die beste Lösung, aber eben, "ohne Moos nix los" Greets
Kein Ahnung ob das von der Genauigkeit hinkommt: optische Messung Am Federbei ist ein Keil. Am feststehenden Teil ein Fototransistor. Beides so ausgerichtet, dass der Keil je nach Position den Transistor mehr oder weniger abschattet. Jetzt noch eine Lichtquelle und dann musste dir die gemessene Helligkeit verraten, wo das Federbein steht.
Habe ich mir auch schon überlegt, aber das Problem ist der Dreck, Wasser usw. Wenn da was auf die Optik kommt misst man wider mal Mist :o) Müsste man zwei ineinander laufende Rohre machen und dann vermutlich am besten mit einer Laserdiode und Laufzeitberechnung... Greets
Es gibt integrierte IR-Abstandsmesser (z.B. Sharp GP2D12) die mit Laufzeitmessung arbeiten, da hat man zwar auch das Problem mit der Verschmutzung, aber nicht so stark wie bei der Intensitätsmessung. Eine Alternative wäre Ultraschall.
Jetzt seid Ihr aber weit von dem eigentlichen Thema abgekommen. Habe hier mal ein Bild von dem Sensor mit dem AS5045 IC drin. Da muß man sich keine Sorgen machen um den genauen Abstand des Magneten zum IC, ist ja alles schon im Gehäuse absolut dicht drin. Und der kostet 35 Euro und gibt 360° mit einer Genauigkeit von 12Bit raus. Der Nullübergang ist auch absolut genau bei dem Chip. Ich habe damit einen Software-Multiturn Geber mit beliebigen Nullpunkt realisiert. Die Softwaresietige Nullung ist wichtig, da man sich ja sonst beim Einbau des Sensors ziemlich schwer tut :-)
Ne kleine Frage habe ich noch. Welchen MSP430 würdet ihr dafür nehmen? Ich würde ja 2 UART's genötigen wenn ich das richtig sehe. An einen kommt der SPI Bus und der andere wird zum Übertragen der Daten genutzt (welches Protokoll ist erst mal egal.) Die MSP's die aber zwei UART's haben sind halt bereits rel. gross. Was meint ihr wäre der sinnvollste Typ? Greets
Hallo, wenn Du natürlich einen MSP verwenden willst kann ich Dir jetzt nicht so konkrete Tips geben. Aber hier einige Links wie ich es mit einem AVR implementieren würde: Beispiele zur AVR - CAN Kommunikation (Damit würde ich die Sensoren anbinden und einfach die Werte senden) http://www.kreatives-chaos.com/artikel/can-testboard http://www.kreatives-chaos.com/artikel/ansteuerung-eines-mcp2515 Windows USB - CAN-Bus Adapter um die Nachrichten einfach zu lesen: http://www.mictronics.de/?page=can_bus Wenn Du nachher diese Schaltungen in SMD ausführst, wird es auch sehr klein.... Gruß Sven
Als mit AVR Vertrauter wuerde ich nur schon wegen der bei mir vorhandenen Tools den AVR nehmen. Es gibt da welche mit 4 UARTs. Wenn Du mit einer anderen Familie vertraut bist wuerde ich empfehlen diese zu nehmen.
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