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Barra a led per differenza giri motori endotermici

Allestimenti, motori, impianti elettrici ed elettronici sulle automobili
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[11] Re: Barra a led per differenza giri motori endotermici

Messaggioda Foto UtenteSinapsi » 16 set 2013, 13:01

Scusate il poco tempo attuale, ma cerco di dare più info possibili.

Il segnale, secondo me, non sarà un'onda quadra pulita.
L'unica cosa di elettronico che hanno quei motori, è appunto il modulo pick-up, al quale vi è collegata direttamente la bobina di accensione (AT).

Screenshot 2013-09-15 at 12.12.02 p..png
Screenshot 2013-09-15 at 12.12.02 p..png (313.27 KiB) Osservato 1827 volte


l' "orecchiometro" funziona bene :mrgreen: , ma a verifica ho potuto constatare che effettivamente i due contagiri rilevano giri differenti, nonostante i motori sia "pari" (con scarti di qualche giro ovviamente), tramite stroboscopia.

Sono motori del 1993….la cui elettronica si ferma solo al modulo pick-up e null'altro. Impensabile implementare un sistema automatico di giri. Fosse stato ad iniezione, il discorso poteva essere anche fatto comandando la IAC o il corpo farfallato motorizzato, cosa che già fanno gli attuali motori MPI ;-)
In quest'ultimo caso, l' engine syncro è praticamente di serie. Le manette sono elettroniche e, basta pigiare un tastino e avrai sempre i motori pari, adoperando pure una sola manetta (l'altra la lasci in posizione di folle).
Qui invece abbiamo due bei carburatori, comandati da cavo bowden di discrete dimensioni.

Per eseguire un circuito completamente estraneo ai motori, avevo pensato pure di non utilizzare il circuito originale del pick-up, ma di creare la ruota fonica sulla puleggia anteriore con 4 denti e con un hall per leggerla. Ma serebbe lavoro inutile, visto che comunque il segnale del modulo pick-up è perfetto (altrimenti i motori non girerebbero affato bene).

Io credo che Guido sia sulla strada giusta….anche se ho qualche dubbio circa il segnale in ingresso (come "pulizia" del segnale, intendo).
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[12] Re: Barra a led per differenza giri motori endotermici

Messaggioda Foto UtenteGuidoB » 17 set 2013, 1:11

Ho provato a buttar giù un circuito il più possibile semplice.

Ho fatto alcune supposizioni, eventualmente da correggere:
- tensione disponibile 12 V, da batteria;
- impulsi pick-up: ampiezza 12 V circa, durata di almeno 10 μs (microsecondi) sia per l'impulso che per la pausa.

Dai 12 V di batteria bisognerà tirar fuori con un regolatore una tensione stabilizzata, più è alta meglio è. La massima tensione che si può ragionevolmente tirar fuori da 12 V con un regolatore lineare dei più comuni è 9 V.
Si potrà usare quindi un comune stabilizzatore integrato 7809, con i classici componenti di contorno, per alimentare questo circuito.

Ho sostituito i monostabili che generano impulsi di corrente dello schema a blocchi, con due "pompe di carica". Lo scopo è lo stesso, trasferire su (o togliere da) un condensatore di livellamento una precisa quantità di carica a ogni impulso su un ingresso. Gli impusi del primo motore tendono a caricare il condensatore di livellamento, viceversa gli impulsi del secondo motore tendono a scaricarlo.

Il condensatore di livellamento alimenta una opportuna resistenza di carico (composta in realtà da varie resistenze) che di per sè tenderebbe a portarlo a un livello di tensione pari alla metà della tensione di alimentazione.

Se il primo motore gira più veloce del secondo, la sua pompa di carica trasferirà carica sul condensatore di livellamento più velocemente di quanto la pompa di carica del secondo motore riesca a rimuoverla.

Quindi il condensatore di livellamento si caricherà a un livello un po' più alto della metà della tensione di alimentazione. Comincerà così a scaricarsi attraverso la resistenza di carico sviluppando ai suoi capi una tensione, fino a raggiungere un nuovo livello di tensione di equilibrio.

La differenza di tensione rispetto al livello medio è "quasi" proporzionale alla differenza dei giri dei motori. Infatti più ci si allontana dalla tensione di equilibrio, più i valori di tensione vengono "compressi" verso la posizione di equilibrio, ma è un effetto poco marcato e per quest'uso non dovrebbe dare fastidio. Ho preferito lasciarlo per non complicare troppo il circuito.

All'uscita del circuito bisognerà collegare una barra a LED. Non so che tipo vuoi usare.
Eventualmente la puoi costruire partendo da un integrato LM3914 (che può alimentare 10 LED) o anche due di questi integrati per ottenere una barra fino a 20 LED. Io quest'integrato non l'ho mai usato. Comunque puoi trovare vari circuiti di esempio sia sul datasheet che ti ho linkato sia sul web. Spero che qualcuno possa aiutarti su questa parte.

Una cosa importante è che i due condensatori delle pompe di carica da 1 nF devono essere il più uguali possibile. Io li ho indicati nel circuito con una tolleranza dell'1%, ma la cosa importante non è tanto il valore quanto che i due valori siano il più possibile uguali. Per esempio puoi comprare 20 condensatori, misurarli tutti e utilizzare i due che hanno la capacità più simile. Se non hai un capacimetro si può tentare di misurarli con qualche mezzo di fortuna.

Le due resistenze da 1 kΩ attaccate a questi condensatori devono essere anch'esse più uguali possibile, non tanto per il funzionamento a regime quanto per facilitare la taratura.

La taratura del circuito è un po' laboriosa, ma neanche troppo. Ci sono cinque trimmer:

- balance: serve per bilanciare piccole differenze tra le capacità dei due condensatori delle pompe di carica.
In pratica bisogna collegare entrambi gli ingressi a un unico generatore di onda quadra di ampiezza 10-12 V e frequenza pari alla massima che può arrivarti dai pick-up. Regolare il trimmer "balance" fino a leggere ai capi della vicina resistenza da 10 kΩ una tensione di 0 volt, o comunque la tensione più bassa possibile (segno che nella resistenza di carico scorre una corrente nulla o trascurabile).
Se non hai un generatore di onda quadra puoi anche collegare ai due ingressi una tensione raddrizzata (pulsante) proveniente da un trasformatore da 9 - 15 V con una piccola resistenza di carico.

- Vout rest level: il livello "zero" dell'uscita, quando i due motori girano perfettamente sincronizzati. Regolare fino a leggere in uscita la metà della tensione di alimentazione, o un valore leggermente diverso se il circuito esterno dei LED lo richiede.

- gain: il guadagno dello stadio amplificatore/filtro d'uscita. Regolare fino a dare lo "step" di differenza giri desiderato tra l'accensione di un LED e il successivo. Se mai riparliamo sul come fare.

- sensitivity: sono due trimmer che regolano la sensibilità degli ingressi. Regolati al minimo, permettono di rilevare impulsi e pause con durata minima di 10 μs (microsecondi). Regolati al massimo, permettono di rilevare impulsi e pause con durata minima di 0,5 ms (millisecondi). Una volta montati sui motori bisogna regolarli al massimo e poi diminuirli finché il circuito rileva con certezza tutti gli impulsi (anche al regime massimo di rotazione). In questo modo si tagliano fuori disturbi e picchi di breve durata.

Pensi di poter costruire questo circuito e farlo funzionare? Ho cercato di renderlo il più semplice possibile.

Mi piacerebbe anche che qualcuno controllasse il mio schema, alla ricerca di eventuali errori o miglioramenti possibili.
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[13] Re: Barra a led per differenza giri motori endotermici

Messaggioda Foto UtenteSinapsi » 17 set 2013, 12:35

Ciao Guido….
Per costruirlo non è un problema…. il tararlo in qualche modo lo posso fare…
Quella di sfruttare gli impulsi contrapposti per caricare e scaricare un C non l'avevo mai presa nemmeno in considerazione: complimenti per l'ingegno e l'intuito :ok:

Eventualmente per le tolleranze dei componenti (del C e della R) si può sempre sfruttare il parallelo per le R e il serie per i C, in modo da minimizzare ulteriormente la % di errore.

L'alimentazione di batteria è 12V, ma come puoi ben immaginare, serve per forza almeno un 7812 per tenerla appunto a 12: una volta in moto i motori, gli alternatori portano la tensione ai canonici 13,8/13,9 V e non immagino che "cinema" possa fare.

Devo poi verificare se il 3914 illumina progressivamente i led, oppure può fare solo il punto…

Stasera con calma (ora son di fretta :? ) guardo se ho già in casa il 40106 O_/

GRAZIE per l'interessamento !!!!!! ;-)
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[14] Re: Barra a led per differenza giri motori endotermici

Messaggioda Foto UtenteGuidoB » 18 set 2013, 11:21

Ciao Sinapsi...
Dunque...
Sinapsi ha scritto:L'alimentazione di batteria è 12 V, ma come puoi ben immaginare, serve per forza almeno un 7812 per tenerla appunto a 12: una volta in moto i motori, gli alternatori portano la tensione ai canonici 13,8/13,9 V e non immagino che "cinema" possa fare.

Un 7812 non va bene. Gli integrati della serie 78XX richiedono in ingresso una tensione da 2 a 3 volt più alta di quella di uscita per poterla stabilizzare. In più bisogna aggiungere un diodo per protezione contro picchi negativi talvolta presenti, e anche lui aggiunge i suoi 0,7 V di caduta. Per questo consigliavo un 7809.

In alternativa si può utilizzare un regolatore a 12 V a bassa caduta (Low DropOut o LDO), ad esempio un LM2940CT-12 che oltre ad avere bassa caduta è progettato per uso veicolare e non richiede il diodo di protezione.


Se cambi la tensione di alimentazione a 12 V bisogna anche ridurre di un 33% la resistenza di carico e le resistenze che creano il riferimento e definiscono l'amplificazione nell'LM358:

150 kΩ -> 100 kΩ
10 kΩ -> 6,8 kΩ

180 kΩ -> 120 kΩ
390 kΩ -> 270 kΩ

i trimmer lasciali come sono.

Sinapsi ha scritto:Devo poi verificare se il 3914 illumina progressivamente i led, oppure può fare solo il punto…

Può anche fare solo il punto. Se ne possono collegare anche più d'uno in cascata per accendere più di 10 led.

Ricorda di collegare un condensatore da 100 nF tra i piedini di alimentazione di ogni integrato (specialmente il 40106).

Sinapsi ha scritto:GRAZIE per l'interessamento !!!!!! ;-)

Prego, buon proseguimento... O_/
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[15] Re: Barra a led per differenza giri motori endotermici

Messaggioda Foto UtenteSinapsi » 18 set 2013, 19:29

ok…vada per il 7809 :ok: che forse è anche meglio :ok:

PS: con tutti i cmos che ho in casa, mi manca proprio il 40106 :roll:
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