датчик положения вала бензомотора на основе магниторезистивного энкодера

Газзель!!!

✩✩✩✩✩✩✩
22 Авг 2022
28
1
вопрос полуснят в связи с находкой датчика iC-MA

Но дополнительно интересны предложения по датчику 150C° honeywell APS00B который аж на PIC12 работает. Ну и другие предложения по другим датчикам, если они на 150C°



ДД!

Прошу предварительно оценить реальность задумки и стоимость реализации. Проект энтузиаста, некоммерческий, поэтому цену тоже могу заплатить энтузиастскую.

Необходимо на основе энкодера получить на выходе сигнал аналогичный датчику Холла. То есть, необходимо поворот энкодера разбить на зубчики виртуальной шестеренки, и каждый зубчик выдает квадратный фронт. Само положение не важно, нужно чтобы само изменение на энкодере влекло импульс на выходе, но строго равномерно, скважность строго 50/50 ! То есть как если бы у шестеренки размер зубьев совпадал с пропусками между зубьев. Образец - реперный диск инжекторных жигулей.

Цель- создать самый простой ДПКВ ДВС, так чтоб проще некуда. На торец вала прилепливается магнит на глазок без центровки, и также на глазок располагается датчик, без замеров и подгонки, выход ардуины идет к блоку зажигания. Юзер мог бы определить и покрасить полюса магнитов, но все равно это будет приблизительно, поэтому исходим что магнит ориентируется или случаным образом, или с гигантской погрешностью. Особенность кривошипа в том, что в 120 градусах от верхней мертвой точки, движение коленвала наиболее равномерно, соответственно юзер может несколько приблизить расположение полюсов магнита к этой точке, но тоже на глаз.

Общие требования-
1.Температура работы датчика не менее +150С, тк датчик будет стоять непосредственно за радиатором, да и сам мотор раскаляется. Диапазон от -40 до +150 и выше. Ардуина должна гдето -30 до +85 выдерживать.

2. Общедоступные компоненты. Датчик вижу TLE5009 2010 (на 5V) или TLE5009 1010 (на 3V), или на ваш выбор другой датчик из не дорогих и доступных в россии с учетом войны и алиэкспресса. К примеру https://sensor-e.ru/magnetic-field/xmr/datchiki-magnitnogo-polya-chast-3/. Доступная USB ардуина или легкопршиваемая аттини, ваш выбор. Если для работы под капотом нужно отдельно разработать схемотехнику и платку , то тоже ок, тогда лучше ваще pic16. Образец выходного каскада CKP можно наглядно посмотреть здесь https://secu-3.org/forum/viewtopic.php?t=659

3. Прошивка будет общедоступна, и кроме как здесь, будет выложена в свободный доступ на автофоруме со сылкой на автора.

4. Расстояние от датчика до ардуины минимум 0,5 метра, в идеале 3 метра. Под капотом авто идут помехи от движущихся частей,горения, свечей зажигания, гены, и прочего.

5. Прошивка с распознованием сбоев и ошибок. В моем разумении ламера, от TLE5009 достаточно одного вывода на 90гардусов и зациклить их на 4. Цена ошибки - капиталка или полная потеря мотора.

6. Прошивка с автоматической центровкой магнита, в даташите есть описание.

7. Необходимо прикинуть задержку выхода сигнала ардуиной, чтобы выставить зажигание пораньше, хотя бы порядок.

8. Частота вращения мотора прим. от 2 до 150 герц, кол-во зубчиков на один полный оборот 120. Таким образом 360 градусов разбиваються на 1зуб+1пропуск = 3 градуса, нужно два фронта от зуба =1,5 градуса. В случае сложностей можно подогнать кол-во зубцов от 60 до 200.

Есть еще доптребования, на подобии дополнительного Датчика Начала Отсчета, пропуск зубьев, выхода тахометра или джамперов или стробоскопа, но это потом в зависимости от жизнеспособности идеи ваще.

За любые Ваши высказывания или наводки на разработчика, предварительную цену и тд, заранее благодарен.
спасибо

89035237352 лучше смс, тк за городом тел плохо работает
 
Изменено:

Геннадий П

★★★★★★✩
14 Апр 2021
1,970
632
45
Нужно не на торец датчик ставить, а чем дальше от центра - тем лучше, чтобы импульсы от датчика были как можно короче, иначе точность определения начала будет крайне низкая.
Достаточно одного датчика, все остальное считается по времени. Резких изменений оборотов в конструкции нет т.к. инерция очень большая. Но лучше для начала посмотреть как это все реализовано в заводских образцах двигателей.
 

Газзель!!!

✩✩✩✩✩✩✩
22 Авг 2022
28
1
нет, цель другая, в простоте монтажа. То что Вы говорите верно, есть готовые решения даже на жигулях. Но нужно монтировать импульсное колесо, в 99,999999% нужен токарь и точный монтаж, часто не хватает места, а еще зачастую сталкиваешся с адским болтом шкива. Моя цель- магнит примагничивается в торцу и все, без демонтажа ремня, ну можно еще стяжкой или клеем подстраховать. По даташиту энкодер способен распознать положение вала с торца до 30т об/мин с погрешностью 3 градуса, далее эти градусы нужно превратить в импульсы, о которых Вы говорите.
 

Эдуард Анисимов

★★★★★★✩
23 Сен 2019
2,410
976
58
Марий-Эл
Движок какой?

Это что? Эта аббревиатура мне незнакома.
На многие карбюраторные двигатели есть готовые комплекты. И купить и навесить его дешевле, чем заказывать.
И на "глазок" устойчиво работать не будет. В 417 двигателе, люфт в шестерне распредвала 0.5 градусов сбивает нормальную работу двигателя.
 

viktor1703

★★★✩✩✩✩
9 Дек 2021
611
145
Я, вот, почитал и ни хрена не понял. Что же это за
самый простой ДПКВ ДВС
У которого
магнит на глазок без центровки, и также на глазок располагается датчик, без замеров и подгонки
Какие данные с него можно получить, кроме частоты вращения? Которая, кстати,
а это от 120 до 9000 об/мин. Что-то мне подсказывае, что никакой клей не удержит долго неотбалансированный магнит на таких оборотах. Ладно, на 120 об/мин удержится, но холостой ход ДВС от 700÷750 об/мин.
Прошивка с распознованием сбоев и ошибок.
Сбои чего? Какие ошибки можно распознать с помощью одного лишь датчика вращения и магнита?
Необходимо прикинуть задержку выхода сигнала ардуиной, чтобы выставить зажигание пораньше
Как это возможно реализовать, когда
магнит на глазок без центровки, и также на глазок располагается датчик, без замеров и подгонки
??? Зажигани не прощает таких установок. Уже писали, что
люфт в шестерне распредвала 0.5 градусов сбивает нормальную работу двигателя.
И это ещё не все вопросы.
 

Газзель!!!

✩✩✩✩✩✩✩
22 Авг 2022
28
1
с него можно получить те же данные, что с энкодера, только мне они не нужны, потом их нужно трансформировать в импульсы на подобии ДХ. В даташите он используется с магнитом на торце электромотора, должен сработать и здесь. Я не знаток энкодеров, поэтому и обратился в этот форум. Если никто не возьмется, рискну сам на pic16 сотворить оч долго, но мне не оч ясна математическая часть, а также проблемы со схемотехникой.

для сравнения, заводской импульсный диск имеет 60 зубьев, что стало практически международным стандартом, значит точность заводского зажигания получается 360/60, это уже проблемы блока зажигания, как там устроено- мне не ведомо, я просто пользователь. Поэтому 05 градуса не причина работы зажигания, можете сами покрутить +-2 градуса трамблер, разницы особо не заметите.

магнит держится крепко, могу дополнительно центральным винтом закрепить, это дело техники. здесь вопрос именно считывания энкодера.
 

7Up

★✩✩✩✩✩✩
3 Июн 2021
134
10
вы чего хотите то? одним магнитом эмулировать 60 зубцов?
 

Старик Похабыч

★★★★★★★
14 Авг 2019
4,263
1,302
Москва
@7Up,
Чисто теоретически это возможно. Датчик холла располагается между зубцами и магнитом.Когда выпуклая часть зубца приближается к датчику, то взаимодействуя с магнитом будет изменение поля.
 

Газзель!!!

✩✩✩✩✩✩✩
22 Авг 2022
28
1
нет никаких зубов, есть на торце круглый магнит и все, монтаж p`n`p

вот образец с электромотора


поиском здесь советовали в теме про руль для компьютера использовать TLE5010, значит как подсоединять тут знают, а разрешение там явно более 8бит.
 

7Up

★✩✩✩✩✩✩
3 Июн 2021
134
10
@Газзель!!!, ну тогда надо прогать типа ФАПЧ. То есть по паре первых оборотов рассчитать частоту вращения. Каждый следующий оборот значение корректировать. Частоту записывать в переменную. Если надо эмулировать 60 зубцов, то эту частоту умножаем на 60 и этот новый сигнал по сути и будет сигналом зубцов. То есть писать в таймер эту частоту и он будет вызывать прерывание.
 

Газзель!!!

✩✩✩✩✩✩✩
22 Авг 2022
28
1
нет. мне не нужно время, мне нужно только положение. насколько мне позволяют знания англиского, у TLE5009 аналоговый сигнал, напряжение выхода строго соответсвует положению магнита относительно датчика. скорость реакции на изменение положения магнита 9 микросек, мне должно хватить
 

Газзель!!!

✩✩✩✩✩✩✩
22 Авг 2022
28
1
вот не разбираюсь в математике, ортогональное, это вероятно расхождение синусоид между х и y, наподобии смещения фазы относительно правильной. мне теоретически достаточно одной фазы, но я гадаю, тк слаб в математике и тригонометрии, точнее никакой. там по тексту указана погрешность 3 градуса при макс оборотах при комнатной Т

народ! неужели нет готовых библиотек под этот ходовой энкодер, которую можно былоб подправить?
 

Геннадий П

★★★★★★✩
14 Апр 2021
1,970
632
45
@Газзель!!!, У него обычные аналоговые синусоидальные выходы. Считываешь через ADC, и затем обычные расчеты по геометрии, которые ардуине будут даваться с большим трудом.
Ошибка ортогональности это по сути смещение фаз одной относительно другой, что и будет давать примерно такую погрешность.
 

Газзель!!!

✩✩✩✩✩✩✩
22 Авг 2022
28
1
имхо я вижу еще проще, через АДЦ определенное напряжение соответвует углу поворота.

или сделать доп датчик начала отсчета и тогда изменение на величину напряжения влечет импульс. насколько я заблуждаюсь даже предположить не могу
 

Геннадий П

★★★★★★✩
14 Апр 2021
1,970
632
45
@Газзель!!!, В любом случае, прежде чем работать с подобным аналоговым датчиком посчитайте, хватит ли производительности ардуины. (ответ: нет)
Синус атмега на 16 МГц считает примерно черверть миллисекунды, это примерно 4тыс. расчетов в секунду, а нужно как минимум на порядок быстрей, и это только для одного канала, и если не учитывать ожидания на ADC.
STM32 какой нть F4 серии с аппаратным FPU и ADC в режиме DMA скорее всего справится.
 

Газзель!!!

✩✩✩✩✩✩✩
22 Авг 2022
28
1
че, реально так медленно?! облом

Stm32f401, не понятно на али, если продавцом цена указана 80-400руб, это сколько в итоге оно стоит?

впринципе они есть по 200р, терпимо. Экономика такая, если брать обычный жигулевский репер, то он бу по тыще, новый 2-3т. и еще токарю -сварщику примерно 2тыщи. итого стандартное решение стоит около 3т. мой вариант магнит 100 руб, макетка stm32 200 руб, корпус 100, чтото с питанием пусть еще 100. Итого 0,5т. даже если в 2 раза, все равно выгоднее, даже если по цене стандартных датчиков, всеравно удобнее
 

Эдуард Анисимов

★★★★★★✩
23 Сен 2019
2,410
976
58
Марий-Эл

viktor1703

★★★✩✩✩✩
9 Дек 2021
611
145
@Газзель!!! , ты в курсе как работает зажигание? Всё работает не
на глазок без центровки, и также на глазок располагается датчик, без замеров и подгонки
а всё очень точно рассчитано и установленно на шпонку, что бы не дай бог провернулось. И при настройке всё выставляется по определенным производителем меткакм не просто так по чьей-то прихоти. И угол опережения зажигания зависит от множества факторов: температура двигателя, нагрузка, скорость вращения коленвала. И все это просчитать с твоими (и с моими) познаниями в математике просто не возможно. Ни ардуино, ни тем более pic16 у которой памяти с гулькин нос, не вытянут таких рассчетов. Брось ты эту затею, возьми готовое решение и радуйся жизни.
 

te238s

★★✩✩✩✩✩
14 Ноя 2021
374
98
Задача:
" Есть человечески просчитаное,тысячами инженеров,техническое решение. Но я самый умный,всех обыграю".
1) магнит бесполезен,т.к. примагничивается к ферромагнитному материалу. Датчик просто "не увидит" магнит. Поля закорочены через магнитный материал,коленвал.
2) нет никакой точной привязке к ВМТ,соответственно,дальнейшее не имеет смысла.
3) даже если откалибровать по ВМТ,то: двигатель будет тупить,особенно на низких оборотах,ибо контроллер будет располагать только данными о скорости прошлого оборота.
4) как упоминали,кроме ДКПВ нужны ещё ДМРВ и температура воздуха минимум,это:а)не для ардуино,б) не для любителя,задающего подобные вопросы.
5) из каках и палок результат всегда аналогичен.
 

Эдуард Анисимов

★★★★★★✩
23 Сен 2019
2,410
976
58
Марий-Эл
Теоретически, если
  • ловить за 10 градусов до ВМТ.
  • замерять обороты
  • замерять разрежение во впускном патрубке.
Можно построить электронное зажигание.
На 417 двигателе отслеживаются только 2 параметра.
Инжектор на этом не построить.
 
  • Лойс +1
Реакции: viktor1703

Газзель!!!

✩✩✩✩✩✩✩
22 Авг 2022
28
1
ок, забываем про мотор, нужно отследить положение педалей велосипеда, так, чтобы с помощью энкодера очередной зуб звездочки выдавал импульс.
Насколько мне выше подтвердил Геннадий П, нужно подцепить энкодер к АЦП, и на каждый уровень напруги выдать квадратный импульс, а также подстраховать алгоритмом пропуска и рестарта, на случай сбоя, по руководству даташита заложить центровку магнита.

Для этого сначала выбрать подходящий быстрый ардуин, элемнты, и согласовать меж собой.

зы- тем кто не читает что требуется, зажигание у меня уже есть, мне не нада, мне нужен энкодер вала в виде ДПКВ


дополнения

 
Изменено: