Traktionskontrolle - induktive Sensoren

[robonooby]

Hallo
ich hab nen Problem für nen Studiumsprojekt.
Und zwar geht es darum in einem selbst gebauten Formula Student Elektro Auto, eine Traktionskontrolle rein zu bauen. Nun bin ich schon ne ganze Weile auf der Suche nach nem geeigneten Sensor. Bin dabei auf den hier gestoßen: IA08 BSF15 PO (http://www.reichelt.de/Sensoren/IA08-BSF15-PO/index.html?;ACTION=3;LA=444;GROUP=B6;GROUPID=3190; ARTICLE=82350;START=0;SORT=artnr;OFFSET=16;SID=12T ywYFn8AAAIAAD1TZ0wde26c1dcc98c0ff318a82256c447947c )
Kennt sich damit jemand aus? Wäre dieser geeignet für ein solches Unterfangen oder gibts bessere Alternativen? Weil die funktionieren ja auch alle nur mit 10-30 V und so nen Microcontroler kann ja nur 5V.

Außerdem weis ich noch nicht wie ich das alles dann letzendlich umsetzen kann. Wenn ich nen Atmel Microcontroler nehm und dort die vier Sensoren dran hänge, kann ich diese ja immer nur nacheinander auslesen und abgleichen und dann dementsprechend reagieren.
Nur wärend der Controler Rechnet und auf die Differnez guckt bzw die aktuelle Drehzahl des einzelnen Rades ermittelt, vergeht ja wiederum zeit wodurch sich das andere Rad wieder geändert hat.

Das ganze muss dann ja nen Regler geben, der guckt welches Rad langsamer als die anderen dreht und dann dementsprechend ein Signal raus an die Motorsteuerung gibt, welche dann die Antriebsleistung drosselt.

Zum Technischen Aufbau: Wir haben am Auto an jedem Rad nen Zahnkranz mit 12 Zähnen. Drehzahl 1200 min^-1

[rolber]

Hallo !

Interessant für Dich wäre:
http://www.voelkner.de/products/29091/Gabellichtschranke-Cny-37tcst-2000tcst-2103.html
Einfach mit Schlitzscheibe die Impulse zählen und entsprechend die Regelung anpassen.

Roland

[PICture]

Hallo!

... eventuell auch: https://www.roboternetz.de/community/threads/51885-Drehzahlmessung-mit-B%C3%BCrstenimpulsen-an-kleinem-DC-Motor . ;)

[heinzchr]

Hallo,

aus der Magic-Formula von Pacejka und der Taktzahl deines Prozessors solltest du ableiten können wie lange dein regelnder Prozessor fürdie Berechnung braucht.

Falls du noch nicht weißt, was für die Elektronik verwendet werden soll, kann ich, aufgrund der einfachen Verwendung und Programmierung, zu Arduino (http://www.arduino.cc) raten.

Sollte die Zeit ein größeres Problem werden wirst du wohl in Assembler o.Ä. programmieren müssen.

Gruß

Christoph

[Besserwessi]

Als Sensor lieber so etwas:
http://www.tme.eu/de/details/1gt101dc/hall-sensoren/honeywell/#

[robonooby]

Hallo !

Interessant für Dich wäre:
http://www.voelkner.de/products/29091/Gabellichtschranke-Cny-37tcst-2000tcst-2103.html
Einfach mit Schlitzscheibe die Impulse zählen und entsprechend die Regelung anpassen.

Roland

ja danke erstmal für die antworten. aber so nen IR Sensor kommt für uns nicht in frage, da das ganze ja im Außenbereich eingesetzt wird und Umwelteinflüssen wie Regen, schmutz und der gleichen ausgesetzt ist und dann immer noch funktionieren muss.

Das mit dem hall Sensor ist aber auf jedenfall ne gute alternative. Aber dafür brauch ich dann kleine Magnete oder?

was für ne Magic Formula von Pacejka?

[021aet04]

Lichtschranke ist im Außenbereich ungeeignet. Bei normalen Hallsensoren braucht man Magnete (wie beim Fahrradtacho). Wenn du einen Zahnradkranz hast könntest du einen Zahnradsensor (der zählt die Zähne-> im Link von Besserwessi ist so einer). Schau dir das Datenblatt an.

Wenn du die Impulse auf einen Zählereingang (Timereingang) vom Atmega legen. Dieser Zählt automatisch (wenn richtig konfiguriert) die Impulse. Die Ergebnisse wertet man anschließend aus und passt die Regelung an (bzw das was man machen will).

Achte auch darauf ob du NPN oder PNP Ausgänge beim Sensor hast. Falls du den Unterschied nicht kennst. NPN schaltet den Ausgang auf Masse (GND) und ein PNP schaltet die Versorgungsspannung (+5V) auf den Eingang (wie bei einem normalen Lichtschalter).

http://www.hallsensors.de/DE_Hall-GTS.htm

MfG Hannes

[robonooby]

Lichtschranke ist im Außenbereich ungeeignet. Bei normalen Hallsensoren braucht man Magnete (wie beim Fahrradtacho). Wenn du einen Zahnradkranz hast könntest du einen Zahnradsensor (der zählt die Zähne-> im Link von Besserwessi ist so einer). Schau dir das Datenblatt an.

Wenn du die Impulse auf einen Zählereingang (Timereingang) vom Atmega legen. Dieser Zählt automatisch (wenn richtig konfiguriert) die Impulse. Die Ergebnisse wertet man anschließend aus und passt die Regelung an (bzw das was man machen will).

Achte auch darauf ob du NPN oder PNP Ausgänge beim Sensor hast. Falls du den Unterschied nicht kennst. NPN schaltet den Ausgang auf Masse (GND) und ein PNP schaltet die Versorgungsspannung (+5V) auf den Eingang (wie bei einem normalen Lichtschalter).

http://www.hallsensors.de/DE_Hall-GTS.htm

MfG Hannes
okey danke. dachte Hallsensoren kann man immer nur in verbindung mit nem Magneten verwenden. Aber scheint ja auch mit nem Stahlzahnkranz zu gehen oder?

Also bräucht ich jetzt nen Atmega mit 4 Timereingängen
dann muss der die Impulse zählen und immer abgleichen und dann reagieren.
Was ist den besser für nen Atmega? NPN oder PNP?

vom Preis her gehen die dinger ja auch.

[021aet04]

Zahnradsensoren haben schon einen Magneten eingebaut (abgeschirmt vom Hallsensor). Komt ein metallischer Gegenstand (Zahn vom Zahnrad) nahe genug an den Sensor wird der Zahn an dieser Stelle Magnetisch und somit schaltet der Hallsensor.

Du brauchst einen AVR mit 4 Zählern (jeder Zähler kann nur von einer Quelle getriggert werden). Ob es soetwas gibt weiß ich allerdings nicht. Ich arbeite eher mit den unteren Atmega Typen (z.B. 88 ) bzw Attinys (2313, 45,...). Diese haben nur 2 Zähler. Du könntest auch 2 Atmegas/Attinys nehmen. Einen an der Hinterachse und einen an der Vorderachse. Eventuell nimmst du noch einen der diese Werte vergleicht und die Regelung übernimmt. Die Atmegas/Attinys verbindest du über einen Bus (I2C, SPI, CAN,...).

Hier als Beispiel das Datenblatt (http://www.atmel.com/Images/doc2545.pdf) vom Atmega88. Die beiden Eingänge sind T0 (für Timer/Counter 0) und T1 (für Timer(Counter 1).

PS: Es gibt Atmegas mit mehr Timern (z.B. Atmega 1280) hat 2 8bit Counter und 4 16bit Counter.
Es hat einmal eine Vergleichstabelle gegeben. Die dürfte es aber mittlerweile nicht mehr geben. http://www.rn-wissen.de/index.php/Avr

Edit: Ein NPN ist besser. Man kann somit den internen Pullupwiderstand einschalten. Spart wiederum Platz.

MfG Hannes

[robonooby]

Zahnradsensoren haben schon einen Magneten eingebaut (abgeschirmt vom Hallsensor). Komt ein metallischer Gegenstand (Zahn vom Zahnrad) nahe genug an den Sensor wird der Zahn an dieser Stelle Magnetisch und somit schaltet der Hallsensor.

Du brauchst einen AVR mit 4 Zählern (jeder Zähler kann nur von einer Quelle getriggert werden). Ob es soetwas gibt weiß ich allerdings nicht. Ich arbeite eher mit den unteren Atmega Typen (z.B. 88 ) bzw Attinys (2313, 45,...). Diese haben nur 2 Zähler. Du könntest auch 2 Atmegas/Attinys nehmen. Einen an der Hinterachse und einen an der Vorderachse. Eventuell nimmst du noch einen der diese Werte vergleicht und die Regelung übernimmt. Die Atmegas/Attinys verbindest du über einen Bus (I2C, SPI, CAN,...).

Hier als Beispiel das Datenblatt (http://www.atmel.com/Images/doc2545.pdf) vom Atmega88. Die beiden Eingänge sind T0 (für Timer/Counter 0) und T1 (für Timer(Counter 1).

PS: Es gibt Atmegas mit mehr Timern (z.B. Atmega 1280) hat 2 8bit Counter und 4 16bit Counter.
Es hat einmal eine Vergleichstabelle gegeben. Die dürfte es aber mittlerweile nicht mehr geben. http://www.rn-wissen.de/index.php/Avr

Edit: Ein NPN ist besser. Man kann somit den internen Pullupwiderstand einschalten. Spart wiederum Platz.

MfG Hannes

okey danke für die ausführliche hilfestellung das bringt mich jetzt auf jedenfall schonmal nen ganzes stückchen weiter.
dann werden wir denke ich so nen Hallsensor verwenden. die haben auch net so ne hohe Spannung.
Und so nen RN-Mega2560 Modullboard dazu und gut ist. ist zwar etwas überdinemsioniert aber denke das ist egal bei uns^^
mit der RN-Control hab ich ja schonmal sowas ähnliches gemacht mit nem Timer.
Von daher denke ich dass ich das ganz gut hin bekomme.

danke schonmal ich melde mich wenn ich noch probleme hab.

[i_make_it]

1234567890

[heinzchr]

was für ne Magic Formula von Pacejka?

Sorry für den undeutlichen Post. Worauf ich hinaus wollte war, dass du über die Berechnungen die du anstellst weißt wie lange dein µC brauchen sollte.

Nach der Magic Formula berechnet sich der Reibungskoeffizient in Abhängigkeit des Schlupfes. Könnte ja hilfreich sein.

Gruß

[Getorix]

Hallo,

ich krame das Thema nochmals hervor - weniger wegen dem Sensor, das wird sich ja inzwischen erledigt haben, aber mehr um euch die Fehler zu ersparen, die wir gemacht haben.

ich hab vor zwei Jahren auch mal in einem Formula-Student-Team mitgemacht und ein Hybridrennauto gebaut. Mit der Traktionskontrolle hatte ich nichts zu tun, aber da ich unter anderem den Radträger und das Radpackaging machte, weiss ich, dass wir in jedem Rad diesen Sensor hier verwendeten:

http://sensor.baumer.com/sensor/products/scripts/level2.php?cat=CONFInduktive_Sensoren&psg=inProduktgruppe|_2_Leiter__nach_NAMUR_&pid=Induktive_Sensoren_NAMUR_IFR_04_IFR_05&language=de&country=US&header=United+States+%2F+Baumer+Ltd.&ptk=

Magnete brauchten wir dafür keine, der Unterschied zwischen "Luft" und Stahl hat bei uns völlig gereicht. Der Geber kam bei uns zwischen die beiden Radlager (geht bestimmt auch woanders). Ich hab dir mal ein Bild herausgesucht (leider fand ich keines, wo man das Geberrad wirklich sieht, aber hier kann man es wenigstens erahnen)21515

und das - zu schlecht gechütze - Kabel:
21516


Und noch ein Tipp aus der Praxis, passt gut auf das Kabel eurer Sensoren auf. Die Kabel sind bei ungeschickter Handhabung schneller kaputt als einem lieb ist. Und Einschrauben auch am besten selber und nicht jemanden machen lassen, der was ganz anderes am Auto macht. Einer unserer Sensoren ging nämlich kaputt, weil er zu tief montiert wurde und er mit dem Geberrad kollidierte :o. Und das sind dann wirklich ärgerlich unnötige Ausfälle.

Und vorallem schreibt auf eure Checkliste drauf, dass ihr vor jedem Wettbewerb überprüft, ob die Sensoren funktionieren. Uns fiel nämlich ausgerechnet vor dem Beschleunigungsrennen im Formula EHI-Wettbewerb einer aus (Sensor war unschuldig, der Sensor an sich machte keine Probleme) und die 17 s, die das Auto dann braucht um die Strecke abzuduckern, drücken das Ergebnis so stark, dass wir bei der Beschleunigung letze wurde, auch wenn unsere anderen Läufe - die unser Fahrer dosiere - deutlich schneller waren als bei den anderen Teams *seuftz*

Liebe Grüsse aus Zürich

[H2R2]

Falls es klein werden muss, ist ein Hall-Encoder-IC und ein Magnet eine Alternative. Hier gibt es einige Applikationen beim iC-Haus unter: http://ichaus.biz/appnote_magneticsensors .