Tachogeber des Rollenprüfstands

© B. Radke




Der Walzendrehzahlgeber ist im Prinzip wie ein Fahrrad-Dynamo: Permanentmagnet als Rotor und 6 Wicklungen im Stator.
Frequenz und Amplitude des Ausgangssignals sind proportional zur Drehzahl. Für die digitale Drehzahlerfassung interessiert mich nur die Frequenz. Die große Amplitudenbandbreite (0-100V) ist allerdings ein Problem.

Theorie der Schaltung:
Der naheliegende Ansatz ist, mit einem Comparator (LM339) im Nulldurchgang des Meßsignals den Ausgangspegel zu wechseln.
Da ich nur eine Spannung von 5V habe, muß ich mir erst mal einen virtual Ground mit einem 2V Spannungsregler herstellen, der als Referenz für den positiven Eingang dienen soll.
Das Meßsignal wird also über den negativen Eingang invertiert. Um bei sehr niedrigen Drehzahlen (Amplitude < 0.1V) ein stabiles Ausgangssignal zu erhalten, habe ich die Referenzspannung über den Spannungsteiler R3/R4 mit 1:30 rückgekoppelt. Dies hat den Effekt einer Hystereseschleife mit ca. 80mV. Der Nachteil ist natürlich, daß der Computer bei sehr niedrigen Geschwindigkeiten (kleiner ca. 2Kmh) nichts mitkriegt!
Die beiden Dioden schützen die Eingänge des Comparators vor den 100V.
Die Dimensionierung der Widerstände im mega Ω Bereich war zum Einen nötig, um einen möglichst großen Abstand zum Pullup R2 zu erhalten und zum Anderen möchte ich das Meßsignal nicht zu sehr beeinflussen, um ggf. die vorhandenen nostalgischen Drehspulmeßinstrumente parallel nutzen zu können...
Stromlaufplan

Umrechnung der Frequenz in Kmh:
Der Dynamo liefert 6 steigende Flanken pro Umdrehung, die Walze hat einen Umfang von 780mm, dh:
600Hz = 100U/s (6000U/Min) = 78m/s = 280.8Kmh
das dürfte dann wohl auch die Grenzfrequenz für unseren Prüfstand darstellen...

Bernardo

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Stand: 31.8.04