Re: Elektrik Tankgeber
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Geschrieben von Tiemo am 15. Februar 2015 20:00:58:
Als Antwort auf: Elektrik Tankgeber geschrieben von Marcel(NL) am 15. Februar 2015 12:43:49:
Hallo Marcel!
Ich sehe nun sogar die Wellen im Tank – und nun ist mir auch deutlich warum die Tankanzeige so langsam steigt, wenn man den Zündschlüssel rum dreht!
VW hat hier sicherlich ein RC Segment (Widerstand/Kapazitaet) eingebaut mit einer RC-Zeit von ca. 10s!
Dieses ist ja auch logisch, so dass der Kondensator den Mittelwert erzeugt auf dieser Zeitscala, da der „normale“ Fahrer ja nicht al die Wellen im Tank messen will… Na, nicht ganz! Es gibt zwar eine Zeitkonstante, aber diese ist thermisch!
Die Zeigerinstrumente für Tankinhalt und Temperatur im LT sind Bimetall-Hitzdraht-Instrumente: Um ein Stück Bimetall, das sich je nach Temperatur biegt, ist ein Hitzdraht gewickelt, der es, je nach Hitzeentwicklung durch den hindurchfließenden Strom, erwärmt und so die Biegung beeinflußt. Über eine kleine Hebelmechanik wird die Biegung dann in einen Zeigerausschlag gewandelt.
Dieses Stück Bimetall besitzt eine gewisse Wärmekapazität und der Hitzdraht erzeugt einen gewissen Wärmelstrom, beides zusammen ergibt, genau wie beim elektronischen Pendant, eine Zeitkonstante.
Nun meine Frage (da ich mir auch einen Minni-Mikroprozessor
Link: Minni-Mikroprozessor
einbauen will, der eine „Herkalibrierung“ der Tankanzeige übernehmen könnte):
Hat jemand Informationen über die ursprüngliche von VW entworfene Transferfunktion (V/L)?
Ich sehe einen Spannungsstabilisator von 10V und zusammen mit der Potentiometer Beschaltung im Tank (die wahrscheinlich invertiert ist) vermute ich 10V auf E12 beim lehren Tank und 0V beim vollen Tank. Ich wuerde vermuten, dass VW die Kurve literarisiert hat (so würde ich es machen…), aber das weiß ich halt nicht sicher! Wie Chris schon schrieb, solche Sachen sollen ja möglichst nicht nachvollziehbar bleiben. VW hat Testgeräte mit numerischen Werten an den Einstellknöpfen, aber da stehen nicht mal die physikalischen Einheiten dabei, die man damit beeinflusst. Da gibt es zB. eine Prüfanweisung: Zeigerinstrument an den VW-Tester xyz anschließen, Schalterkombination uvw wählen und den Regler auf 314.5 stellen - Nun muss das Instrument Vollausschlag zeigen - damit kann man nicht viel anfangen...
Außerdem sind diese elektromechanischen Komponenten doch größeren Streuungen unterworfen, durch die Fertigungstoleranzen, durch Umgebungsbedingungen (Temperatur, Fahrzeugneigung etc.), aber auch durch Alterung.
Daher ist es sicher sinnvoll, für seine eigenen Fühler die Kennlinien in einer Messreihe bei eben stehendem Fahrzeug individuell aufzunehmen und diese nicht zu genau zu nehmen. Das Schaltbild und die Funktionsweise kann da nur einen Anhalt bieten.Die Verschaltung ist wie folgt:
Der Konstanter erzeugt eine Konstantspannung von 9.5...10.5V.
Diese Spannung liegt am positiven Anschluss des Hitzdrahtinstrumentes.
Am negativen Anschluss ist, gewissermaßen als Stromquelle, die Impedanz des Messfühlers im Tank, angeschlossen.
Diese stellt einen messwertabhängigen Widerstand gegen Masse dar, er ist als Drahtpotenziometer ausgeführt.
Man hat also Konstantspannung, Messwiderstand (Hitzdraht) und variablen Widerstand (Messfühler).Wie Chris schon bemerkte, ist der Widerstand der Anordnung auch von der Schwimmerhöhe abhängig, dadurch nur indirekt vom Tankinhalt, weil die Form eine Rolle spielt.
b) Falls nicht, weiß jemand ob diese Kurve linear ist? Ja, diese Kurve kann eigentlich nicht linear sein. Aber du kannst, wie du beschriebst, mit der 5l-Methode, Stützpunkte ermitteln und deinen Microprozessor dann interpolieren lassen.
Ich würde dabei so vorgehen, dass ein Eingang die Referenzspannung vom Konstanter aufnimmt, denn die geht direkt in die zu messende Spannung ein.
Der andere Eingang könnte am Instrument die Spannung abnehmen. Es ist wahrscheinlich, aber nicht sicher, dass der Widerstand des Instrumentes, ebenso wie die Drahtwicklung des Potentiometers, aus Konstantan gewickelt und damit relativ unabhängig von Außentemperatur und Ausschlag (Hitzdraht, erhitzt sich!) des Instruments sind.
Demnach bilden Instrument und Poti einen Spannungsteiler, dessen eines Glied variabel ist (hoher Widerstand bei leerem Tank, niedriger bei vollem Tank) und die Spannung am Instrument dürfte daher bei leerem Tank annähernd 10V und bei vollem Tank nur wenige Volt betragen. Der Konstanter speist zwei Messzweige und kann maximal 0.2A, also werden bei vollem Tank etwas unter 100mA fließen und das Poti, wegen der Ausnutzung der Wicklung, wahrscheinlich nur noch wenige Ohm haben. Daraus ergeben sich schon mal Eckwerte für den Messbereich, 10V bis 0V umgekehrt proportional, aber nicht linear.Der Tankinhalt selbst allerdings nicht, der Kraftstoff dehnt sich bei Erwärmung deutlich aus. Das merkt man sogar mit dem originalen "Schätzeisen": Wenn man den Wagen abstellt und der Kraftstoff ist noch warm (wegen des Rücklaufs von der warmen ESP), zeigt das Instrument oft noch einigermaßen viel Kraftstoff an, wenn man einen Tag später dann wieder startet, ist es wundersamerweise etwas weniger und man muss doch noch zur Tanke...
Vielleicht lohnt es sich daher, auch die Temperatur zu erfassen und zu berücksichtigen.Wenn du das geschafft hast, ist es natürlich auch interessant, ob das einigermaßen genau funktioniert, was du beim Volltanken ja dann immer prüfen kannst. Ich bin interessiert, was dabei herauskommt, bitte halte das Forum auf dem Laufenden!
Natürlich hat Chris Recht, wenn er sagt, dass aus dem Schätzeisen kein Präzisionsinstrument wird und das man das alles ja eigentlich garnicht braucht. Und das jede zusätzliche Komponente natürlich neue Fehlermöglichkeiten mit sich bringt. Und zusätzliches Gewicht und Stromverbrauch ist das ja auch alles... Man kann aber darauf achten, dass durch sorgfältige Ausführung und eine durchdachte Schaltung der "normale" Betrieb nicht gestört wird, eine Dokumentation spätere Reparaturen sogar für Außenstehende möglich macht.
Ich finde solche "Spielereien" auch immer reizvoll und denke, dass sie die Diagnosemöglichkeiten im Fehlerfall auch verbessern können, wenn man es richtig macht.Gruß,
Tiemo
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