Drehzahlmessung am Modellauto

[Otti]

Hallo Leute,

ich möchte als Teil eines Projekts (mit einem 8051 Microkontroller) die Motordrehzahl eines kleinen Vergasermotors messen. Dieser ist Teil eines Modellautos, dem Monstertruck X-Faktor RtR (http://www.conrad.de/goto.php?artikel=225858). Auf nachfolgendem Bild habe ich die Position markiert wo der Sensor messen soll.

http://s1.directupload.net/images/071113/9rorm93d.jpg

Als Sensor habe ich mir den Philips KMI15/1T1 DREHZAHLSENSOR (http://www.conrad.de/goto.php?artikel=182853) ausgesucht.

Die Frage ist nun, ob das Zahnrad (ca. 15mm Durchmesser) nicht zu klein für den Magneten ist und ob die Megnetfeldschwankungen ausreichen um ein "high" / "low" zu bekommen.

Habt ihr evtl. noch zusätzliche Tips oder Erfahrungen in dem Bereich?

Danke schonmal für eure Antworten.

[Besserwessi]

Ich befürchet die Zähne sind zu klein. Nach datenblatt ist mindestens Modul 1 mm erforderlich. Das heißt dann ca. 3 mm Abstand von Zahn zu Zahn. Das Datenblatt ist aber auch wirklich etwas konfuß.

Wenn es ein Motor mit Zündkerze ist, dann sollte es aber auch möglich sein das Signal and er Zündspule oder so abzugreifen. Das natürlich nicht an der Hochspannung sondern eher induktiv irgendwo an der Zündspule.

[Otti]

Diese Befürchtung habe ich ehrlich gesagt auch. Die Frage ist, ob es überhaupt möglich ist so hohe Drehzahlen zu erfassen und wie am besten? Hall Sensor, optoelektronisch oder wie auch immer...

Zündspule ist glaub keine in dem Modellauto.

[wkrug]

Diese Modellmotoren sind üblicherweise Glühzünder und haben somit keine Zündspule, oder ähnliches aus der man die Drehzahl ableiten könnte.

Eine Möglichkeit wäre die Schwungscheibe "anzumalen" und es mit einem optischen Reflexsensor zu versuchen.
Beim Mini Datenlogger wurde das so gemacht.
http://www.logview.info/joomla/index.php?option=com_wrapper&Itemid=196

Eine andere Möglichkeit wäre auf die Schwungscheibe 2 kleine Magneten (wegen des Wuchtausgleich) zu kleben und diese mit einem Magnetfeldsensor abzufragen (TLE 4905 ?).

Frequenzmässig sollte das kein größeres Problem darstellen.

Diese Motoren laufen mit einer maximalen Drehzahl von ca. 25.000 U/min (ungetuned) was bei 2 Impulsen / Umin eine Frequenz von 833Hz ergibt.
Ein ATMEL AVR schafft das locker, ich denk mal ein 8051 wird das auch packen.

[pongi]

Optoelektronisch ist wegen der Verschmutzungsgefahr vielleicht keine so gute Idee. Ausser du baust eine extra Box mit einem extra Zahnrad geschützt auf.

Die Idee mit dem Magnet ankleben könnte klappen, oder du verlängerst eine Achse und legst einnen größeren Zahnrad drauf, was der Hallsensor auch ordentlich erkennt. Mit einem Schmitt-Trigger kannst du den Signal dann so aufbereiten, dass es für den uC eindeutig ist (also entweder 0V o. 5V).

Die Frequenzen zu erkennen sollte kein Problem sein, auch mit einer 8051 nicht. Vor allem wenn Du einen du den Frequenzeingang als einen externen Interrupt einbindest.

[Otti]

Vielen Dank erstmal für eure Antworten.

Bin von den 2 Varianten eigentlich recht angetan und werde mir jetzt erstmal weitere Gedanken drüber machen...Realisierung usw.

[Besserwessi]

Es könnte eventuell auch noch andere ähnliche sensoren geben die für kleinere Zahnräder gedacht sind. Das Prinzip sollte sich verkleinern lassen, denn die magnetfeldsensoren kann man auch sehr klein machen.

[wkrug]

Mit einem Schmitt-Trigger kannst du den Signal dann so aufbereiten, dass es für den uC eindeutig ist
Brauchst Du eigentlich beim TLE4905 nicht da der schon im Chip eingebaut ist.

Ich würd die Magneten auch nicht auf das Zahnrad kleben, sondern auf die Schwungscheibe direkt am Motor.
Für die Brushless Motorlebauer gibt es sehr kleine aber trotzdem starke Magnete, die sich dafür eignen würden.
Ganz an den Rand der Schwungscheibe dürfen die Magneten aber auch nicht gepappt werden, da dort in den meisten Fällen das Gummirad des Starters angesetzt wird.
Vor dieser Schwungscheibe sitzt ausserdem eine Fliehkraftkupplung die bei niedrigen Drehzahlen ausgekuppelt ist und sich somit nicht dreht.
Es sei denn Du hast vor einen Tacho zu bauen ( die Übersetzung ist ja üblicherweise fest eingestellt ) ;-) .

[Mr Bean]

Hallo

Also ich denke die Lösung mit den zwei Magneten ist die beste. Vor allem, weil ich das in meinem Modellheli genauso machen :D . Ist aber ein gekaufter Drezahlmesser (Robbe GV-1).
Funktioniert einwandfrei.

Grüße!!

Bean

[Manf]

Mit magnetischen Sensoren ist grundsätzlich sicher eine hohe Auflösung erreichbar. http://www.kem.de/kem/live/ha_artikel/show.php3?id=31052883

Man kann das Magnetfeld theoretisch über eine Spitze auf den Zahn des Zahnrads bündeln oder über mehrere Spitzen dem Zahnrad ein Stück Zahnkranz zur magnetischen Ankopplung gegenüberstellen.
Die synchrone Ankopplung über mehrere Zähne entspräche dann der Ankopplung über Gitter mit der die relativ hochauflösenden Schlitzscheiben einer klassischen Kugelmaus mit Lichtschranken abgefragt werden.

Der Vorteil wäre, dass keine zusätzlichen Massen an rotierenden Elementen angebracht werden müssen. Das Auswerten von zwei Magneten ist sicher einfacher.
Manfred

[recycle]

Vielleicht gehts ja auch mit einem Mikrofon. Laut genug um Umgebungsgeräusche zu übertönen dürfte der Motor ja sein ;-)

[Suggarman]

Evtl. könnte man zwei Aussparungen in die Schwungscheibe fräsen und dort messen.

mfg

Stefan

[wkrug]

Evtl. könnte man zwei Aussparungen in die Schwungscheibe fräsen und dort messen.
Würd ich nicht machen, weil da unter Umständen der Starter ansetzt.
Die Magnete in die Schwungscheibe einzulassen wäre wohl die eleganteste Methode.
Wenn der Motor groß genug ist kriegt man evtl. auch eine Schwungscheibe für eine Zündanlage, da ist schon ein Magnet eingelassen - Aber bitte vorher testen obs mit dem auch funktioniert.

[Otti]

Also am Modellauto kann ich leider nichts "beschädigend" verändern, denn es gehört mir nicht. Finde die Idee mit den 2 Magneten immer noch am besten, muss mir nur überlegen wie ich die am besten befestige.

Allerdings ist Magnetsensor von "Manf" sicher auch sehr interessant.

Habe das Auto nun seit heute zur Verfügung und werde erstmal messen wie gross die Zahnräder sind. Melde mich dann wieder wenn ich mehr weiss. :)

EDIT:

Ok Leute, das Projekt hat sich erledigt...wurde uns prakitsch vor der Nase weggeschnappt.

Jetzt meine Bitte/Frage, habt ihr irgendwelche Ideen die man mit dem Modellauto in Verbindung bringen könnte und recht einfach zu realisieren sind. Eben auch in dem Umfang wie eine Drehzahlmessung...realisiert wird das eben mit einem 8051, einer selbstgebauten Platine und programmiert mit Keil (ASM).

Eine Idee von mir wäre, eine automatische Lichthöhenregulierung wie sie bei Xenonscheinwerfern schon lange vorgeschrieben ist. Sprich bei Beladung/Entladung/Neigung wird reguliert.

Danke schonmal für Eure Ideen. :)