captare un segnale per induzione elettromagnetica

[andreansr125]

ciao a tutti, è un po che non ero presente sul forum, l'adsl aveva deciso di non raggiungermi più....

dunque, io produco dei contagiri a led che ora come ora prendono il segnale (un impulso ad ogni giro, trasformati poi in tensione attraverso un lm 2917) direttamente dal captatore posto sul volano delle moto.

questa soluzione sebbene sia molto funzionale è decisamente poco pratica per chi acquista il contagiri e lo vuole collegare, ritrovandosi a cercare fra cavi e cavi, sbagliando e a buon ragione arrabbiandosi...

volevo quindi cercare di captare il segnale per induzione elettromagnetica o sul cavo ad alta tensione che va alla candela, oppure sul cavo a bassa tensione che arriva alla bobina...

come posso fare?

grazie a tutti per le risposte

[dott.cicala]

Ciao,

se giri un paio di spire attorno al cavo che va alla candela?

Poi, amplifichi con un amp op, se serve, e squadri con un trigger di Schmitt.

Più di così, con le info che hai dato, non ti so dire.

[andreansr125]

dunque, io ho provato a prendere un anello di plastica, ci ho avvolto intorno una 15ina di spire del cavo del segnale, poi ho fatto passare il cavo della candela dentro all'anello (ho aperto l'anello e ci ho infilato dentro il cavo).

la fisica dice che in questo modo si viene a creare una corrente in quel cavo. a questo punto ho collegato un estremità del cavo segnale a massa e l'altra al circuito, risultato: nulla cosmico...

se invece avvolgo il cavo direttamente sul cavo candela, oppure stacco la bobina improvvisata da massa, riesce a percepire qualcosa, ma non bene infatti si accendono solo 3-4 led su 20.

ho provato ad attaccare l'oscilloscopio per cercare di vedere questo segnale, ma non si riesce a visualizzare bene... per quanto ho capito c'è un picco verso l'alto e immediatamente dopo uno verso il basso, di più non vi so dire perchè l'oscilloscopio è parecchio datato e non riuscivo a fissare bene il segnale...

se vi servono altre info, chiedete pure...

ah, sull'ingresso segnale del circuito c'è:

condensatore 1uF in serie con resistenza da 10k, resistenza da 22k a massa e condensatore da 100 nF a massa... (dovrebbe trattarsi di un filtro passa banda, tra 70hz e 160hz circa)

per quanto riguarda l'amp op, posso provare con qualcosa che ho in casa, se io metto come alimentazione 0 +9v , dovrebbe amplificare solo la semionda positiva, no?

Modificato: 2 febbraio 2007 da andreansr125

[dott.cicala]

Il filtro che hai in ingresso, non so se va bene, hai calcolato la frequenza in base al n° di giri del motore considerando il n° dei cilindri ed i tempi?

I cavi delle candele, ormai da molti anni, vengono realizzati in modo tale che non propaghino disturbi....eppure quando passa un motorino sotto casa, mi disturba la radio in AM...difficile non sentirlo con l'oscilloscopio o con un link.

In ogni caso, se è un 2 tempi monocilindrico, 70 a 160Hz corrisponde a 4200/9600 rpm...sull' eccitazione della bobina avrai un segnale min 6-12V con frequenza pari al n° di giri.....gli impulsi che vedi positivi e negativi sono gli extra di apertura chiusura dell'eccitazione della bobina.

Prova con l'oscilloscopio in AC senza nessun filtro...

X l'amp. op, vedi raddrizzatore ideale alimentato a tensione singola...

Modificato: 2 febbraio 2007 da dott.cicala

[Livio Orsini]

Ricordi dei miei 20 anni. Facevo il tecnico di assistenza di un'azienda che produceva banchi di diagnosi per motori a scoppio, allora non c'erano le centraline che si testano con il PC, non c'erano neanche i PC .

Per visualizzare il segnale delle candele si usava un trasformatore riduttore, tutto impregnato in resina epossidica per aumentare l'isolamento.

l'oscillogramma di un segnale prelevato sulla candela è un bel picco di tensione (4-7kV) seguito da una secondo picco negativo molto contenuto (l'arco è scoccato) che si smorza con una serie di oscillazioni.

Più favorevole prelevare il segnale dalle puntine.

Però sorge spontanea una domanda: esistono ancora le puntine?

[andreansr125]

per cicala: dunque l'origine del lavoro è uno schema trovato su internet, l'ho realizzato e funzionava bene quindi non mi sono effettivamente posto il problema dei filtri....

ieri sera che ho provato a calcolarne la banda passante sono rimasto stupito anche io... e dire che funzionava bene anche a 14000 giri (230 hz)...

ben, poi vedrò di sistemare i filtri, ora nella fase di test li elimino del tutto... (iniziamo a far arrivare il segnale e poi vediamo come togliere quello che non serve...)

ora tenterò di riesaminare il segnale con l'oscilloscopio, non vorrei aver fatto la misura con dei parametri sbagliati...

per quanto dice livio, ormai le puntine mi sa che sono passate al museo ehehehe

sono state sostituite dai pick-up (o altri dispositivi) che hanno il compito di dare un impulso ogni giro, il resto fa tutto la centralina... per l'appunto, il segnale lo prendevo proprio dal pick-up e tutto andava bene...

il segnale che trovavo sull'oscilloscopio era proprio come descritto da livio... grande picco verso l'alto, picco negativo e oscillazioni a smorzare...

bon vado a fare le misure, poi torno e vi aggiorno

ah, mi son dimenticato... la mia centralina è a scarica capacitativa, però il circuito deve funzionare anche per le centraline normali...

[andreansr125]

ecco i risultati:

collegando al cavo bassa tensione della bobina ottengo un onda sinusoidale (GROSSOMODO eh!) a decrescere...

abbastanza pulita.

collegando alla bobinetta avvolta intorno al cavo candela, con il cavo collegato prima dei filtri

ottengo sempre una sinusoide a decrescere,molto più sporca rispetto a quella di prima, ma fondamentalmente simile .

collegando la bobinetta DOPO i filtri (direttamente al circuito per intenderci) ottengo un bel nulla di nulla... linea piatta continua...

per quanto riguarda il raddrizzatore a tensione singola ti riferivi a questo?

(http://it.wikipedia.org/wiki/Immagine:Super_diode_improved.svg)

[dott.cicala]

Per caso con collegamento diretto vuoi dire che colleghi la bobinetta (link) direttamente al pin 1 del lm2917?

Perchè se è così...è chiaro che non funziona...

[andreansr125]

ehm per bobinetta intendo l'avvolgimento di fili che ho fatto io sull'anello di plastica...!!

comunque se ti riferivi alla bobina della moto.. .eprchè non dovrebbe funzionare? in fin dei conti anche li arriva l'impulso ad ogni giro..

[dott.cicala]

Per bobinetta intendo quella che hai fatto intorno al cavo o sull'anello di plastica.

La bobinetta ha un impedenza troppo bassa se la colleghi direttamente al pin1 del lm2917. Per quello se stacchi la massa o la precedi dal filtro vedi qualcosa altrimenti zero. Devi adattare l'impedenza. Vedi il pdf dell'integrato:

http://cache.national.com/ds/LM/LM2907.pdf

dice tutto: il livello minimo di ingresso è 250mV pep a 1KHz.

Rispettando i parametri, il segnale lo puoi prendere da dove vuoi.

Nell'integrato c'è tutto quello che ti serve.

Guarda bene il pdf, c'è proprio il contagiri.

[andreansr125]

scusate per il ritardo ma sto dando gli esami all'uni esono un po occupato

dunque, quello che mi sfugge è che l'aggiunta di quel singolo condensatore da 1uf in testa, mi sballi tutta la misura.... o forse il problema è nell'accensione a scarica capacitativa,ma fondamnetalmene l'effetto sulla bobina dovrebbe essere identico ad un accensione normale... comunque oggi proverò a togliere quel condensatore da 1uf, sostituisco il 100nf con un 20 nf e vedo.... però sono convinto che non funzioni, ben, proverò!!

invece per il discorso della bobina da avvolgere intorno al cavo, non ero tanto lontano dalla meta, ho trovato questa:

http://it.wikipedia.org/wiki/Bobina_di_Rogowski

che sembra vada benissimo per il mio lavoro.. proverò anche questa, ma non mi torna il discorso dell'impedenza.... come faccio ad adeguarla al circuito...??

dalla moto non potrò mai e poi mai tirare fuori 1Khz e vedere quanta tensione c'è...

comunque, ho scoperto che l'oscilloscopio non è tarato, quindi la misura in volt che vedevo mi sa che era sballata...

ditemi voi

ciao!

[dott.cicala]

Ma per caso

fai ing. elettronica e sei uscito da un ITIS come perito elettronico?

[andreansr125]

oddio non proprio... sono uscito da una specie di itis come perito informatico-elettronico... ho fatto i primi due anni di elettronica fatta con un professore bravo (non studiavo molto e me ne pento,in una classe di caproni,bastava pochissimo per prendere bei voti...) poi il terzo...lasciamo perdere!!!

ora faccio ing. aerospaziale

[dott.cicala]

No, tanto x sapere, perchè quella cgta di bobina presa da wikipedia....

[andreansr125]

dott.cicala+5/02/2007, 12:29--> (dott.cicala @ 5/02/2007, 12:29)

in che senso...? come principio fisico deve funzionare

[dott.cicala]

Come principio funziona. Esattamente come funziona avvolgendo tot spire sul cavo candela. Rimane il problema dell'impedenza.

L'impedenza la puoi adattare, conoscendo quella di ingresso del circuito e quella della bobina, attraverso un adattatore di impedenza. Può essere fatto anche con un amp.op. Guarda il pdf dell' LM2907...trovi tutte le info...e anche lo schemino del contagiri.

[andreansr125]

scusami ma davvero non ti seguo.... lo schemino del contagiri collegato alla bobina l'ho trovato e appunto devo fare la prova, ma sul discorso che dici te sull'amp op proprio non ti seguo...

dai datasheet lui collega l'"impedenza magnetica" (magnetic reluctance) direttamente al pin 1.... non mette amp op di sorta...

[dott.cicala]

Si ma la sonda avrà un'impedenza adatta. Difatti se ci attacchi il link non senti più niente.

Il pdf dice:

Two options (LM2907-8, LM2917-8) have

one input internally grounded so that an input signal must

swing above and below ground and

exceed the input thresholds to produce an output.

This is offered specifically for

magnetic variable reluctance pickups which typically provide

a single-ended ac output. This single input is also fully

protected against voltage swings to ±28V, which are easily

attained with these types of pickups.

Modificato: 5 febbraio 2007 da dott.cicala

[andreansr125]

sisi ho letto,ma allora cosa significa

"single-ended ac output"

scusa se rompo ma mi sento abbastanza ignorante...

comunque a sto punto la mia traduzione è:

le due opzioni (lm---)hanno un ingresso collegato a massa quindi il segnale deve oscillare tra sopra e sotto il livello di massa e deve superare il valore di soglia d'ingresso (250mv a 1khz) per produrre un uscita.

Questo è dato specialmente per pickups a impedenza magnetica variabile

che solitamente hanno un output in alternata in "single ended"

questo input singolo (dell'lm2917) è anche protetto da oscillazioni maggiori di +-28volt che sono facilmente ottenute con questo tipo di pickups

[dott.cicala]

La tua traduzione è corretta.

Single ended connettendo la sonda al pin 1 e differenziale se usi il pin1 e il pin 2.

Il tuo caso è proprio a single ended. Quindi il problema è il livello del segnale che deve superare il livello minimo di soglia, ma non per questo deve essere di 1KHz.

Se vuoi usare una bobina questa dovrà avere un impedenza minima di 600-1000ohm

il che vuol dire almeno qualche centinaio di spire, spannometricamente.

Oppure puoi realizzare una bobina almeno di 50 spire e poi terminarla verso massa con una resistenza da qualche centinaio di ohm. Se lasci girare il motore al minimo, se per caso ottieni 70Hz, col multimetro digitale riesci ancora a misurarein Ac,anche se con qualche errore. Il multimetro ha un impedenza >1M se ci colleghi la bobinetta potrai vedere +/- il livello del segnale.

A questo punto proverei con un pickup tipo chitarra o qualche cosa del genere che avrà un impedenza sicuramente più alta della bobina a 15 spire...Andrebbe bene anche una capsula microfonica preamplificata credo....

Ac output: quindi se colleghi la tua bobina di 15 spire direttamente al pin 1, significa che l'hai collegata in dc, e siccome la sua impedenza è bassissima, è come se hai cortocircuitato a massa l'ingresso.

Modificato: 5 febbraio 2007 da dott.cicala

[andreansr125]

benissimo così ho decisamente capito qualcosa!!!

dunque oggi giornata di prove...

in generale posso dire soddisfacenti, ma assolutamente insufficenti:

il segnale è sporchissimo e ben poco stabile, traballa molto, mi sa che una bella shmittata ci vuole...

però se non altro c'è, ed è già un passo avanti...

dunque ho fatto come diceva il datasheet , resistenza 10k in serie e 22k e condensatore 22nano a massa in parallelo, collegato alla bobina.

risultato:all'inizio non si accende nulla, poi una volta superati i 4500 giri, diventa sensibilissimo e si accendono quasi tutti i led.

c'è da dire che superata quella soglia funziona bene, se non che è troppo in alto.... inutile regolare il fondoscala (guadagno del lm2917).

dopo ho osservato meglio e fino a 4500 in effetti si accendono, sono un po strani ma si accendono, superati 4500 (anche solo a 5000 giri eh) c'è la botta e si accendono quasi tutti di colpo, il circuito diventa sensibilissimo e al minimo cambiamento di giri si accende subito un led (mentre è tarato per accendersi ogni 700).

ho pensato che il fatto della soglia fosse dovuto al filtro che c'è,ma è un passabasso a con frequenza di taglio di 800 hz quindi non è lui. ho provato comunque a togliere il condensatore e non c'è più quella botta ai 4500... però i led si accendono un po per i fatti loro, molto traballanti e mi pare scarsa reattività all'aumentare o diminuire deigiri (ma solo ogni tanto..)

ho quindi provato la bobina sul cavo candela,anche qua funzionare funziona ma non certo funziona bene.

l'ho collegata con solo le due resistenze (ormai avevo già dissaldato il condensatore), una volta tarato il contagiri , funziona discretamente, salire sale, scendere scende, un po tremolante, ma.... giunti a 4-5000 giri si pianta....non si accendono più altri led.

dunque la mia conclusione è che ci vuole una not a trigger di shmitt per regolarizzare il segnale,ma per il resto continuo a brncolare nel buio...

[dott.cicala]

Dai che ce la fai!.....

Se metti una not in ingresso...siamo punto e a capo lettera minuscola

Il segnale dovrà superare la Vih minima sicuramente maggiore dei 250mV....

Per il problema che dici....forse era meglio usare un XR4151 come convertitore F/V.

In ingresso accetta segnali da 0-10KHz e in uscita ti da 0-10V.

Un LM3194 o LM3195 ed eri a cavallo....

Tornando al tuo caso, il rumore ce l'hai proprio x il disadattamento di impedenza.

Prova con una capsula microfonica preamplificata, gli dai l'alimentazione e la disaccoppi con un condensatore...il livello del segnale potrà essere anche troppo.

E' un sistema usatissimo x misurare gli rpm di un motore a scoppio....

[andreansr125]

è vero non avevo pensato alle soglie di intervento della not... che non sono assolutamente alla portata del segnale (se non ricordo male sono tipo 3 volt), insomma la cosa si farebbe fattibile solamente amplificando prima il segnale...con il rischio di amplificare troppo anche il rumore rendendo inutile poi la porta not triggerata

per l'xr4151 non ho trovato il costo su internet ma comunque dubito di cambiare il componente proprio ora che ne ho presi in quantità.

per quanto riguarda il microfono hai qualche modello che io possa cercare?

ho trovato di primo colpo questa,

http://www.cedelettronica.com/ita/catalogu...F&idmaster=4548

penso possa andare bene,ma ho una cosa che mi è un po dubbia....

una volta che ce l'ho e l'attacco al contagiri avrò finalmente un buon segnale per quanto riguarda l'intensità, ma non capisco proprio come posso collegarlo.... cioè, l'idea che mi è venuta è quella di togliere il magnete dal microfono,oppure tappare ermeticamente il microfono... non voglio che questo mi legga gli impulsi che passano sul cavo candela, ma poi con il rumore della moto, del vento e di quant'altro, mi crei impulsi che non voglio..

dimmi te come avevi in mente di collegarla

[dott.cicala]

Allora niente xr4151.

Il mic può andar bene, ma non puoi manometterlo. Fai conto che il mic è più piccolo di una moneta da 1 cent....E' un mic a condensatore con pre a fet. Lo devi usare così com'è, magari collegato direttamente al pin 1 dell' ic.

Se funge poi penserai al posizionamento. Magari ce l'hai già in casa dato che è stato impegato in milioni di registratori a cassette. Potrebbe avere l'alimentazione separata o miscelata col segnale BF. Lo capisci dalla presenza del filo rosso. Nel caso non ci sia, il (+) va dato sul centrale del coax e prelevi la bf con un condensatore.

Non può non funzionare!

[andreansr125]

dott.cicala+6/02/2007, 16:46--> (dott.cicala @ 6/02/2007, 16:46)

ECCO non sei un vero elettronico...!!

no scherzo, visto che dici così poi ti sottoporrò il caso del contagiri a 30 led che mi da qualche problemuccio ma non riesco a capire cosa si tratti..., giusto un anticipazione: io ho usato gli lm3914 come se fossero degli smd (piegando i piedini nella parte sottile e tagliandone l'eccesso), e sotto ci passano le piste e per di più ci ho fatto anche stare delle resistenze SMD che mi fanno anche da ponte.... che sia quello??

a parte questo torniamo al nostro problema: dunque ho appena vivisezionato il microfono del pc che ho qua davanti mi pare che si tratti di un semplice microfono non amplificato (ci sono solo 2 cavi,non coassiale, uno inguainato e l'altro scoperto, twisted fra di loro (non mi viene la parola in italiano)e la guaina esterna, un diodo 4148 a cavallo fra i due...)

posso provare con questo, il segnale sarà comunque debole,ma se non altro l'impedenza sarà adatta e dovrei notare dei miglioramenti...

poi mi immergo nei cassettini e vedo di far saltar fuori qualche microfonino preamplificato... mi pare di ricordare che ce ne fossero... e addirittura di averne presi 5 per 1€... mah, vedrò!!!mio pà li avrà di sicuro "messi in ordine" e pure lui si sarà dimenticato dove siano....