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 Betreff des Beitrags: Deuta-Tacho
BeitragVerfasst: 09.09.2017 11:17:02 
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Hallo!

Kürzlich hatte ein Freund einen Tacho auf einem Flohmarkt entdeckt und für mich gekauft. Jetzt habe ich das Ding da und es ist klar, dass es kein Ausstellungsstück für's Regal wird sondern für Zusi 3 fit gemacht werden muss! Dazu habe ich den Tacho auch geöffnet, weil ich die Skala etwas aufboren möchte (Papierausdruck darüber mit Vmax 200 km/h). Erstmal diente der offene Tacho zum Messen wie linear das Ding ist. Das Ergebnis ist durchaus zufriedenstellend. Ab der 10 km/h-Markierung (0,30 V) braucht man pro 10° 0,11-0,13 V. 5° nach Vmax werden 3,3 V benötigt.
Geplant habe ich die Verwendung eine Arduino MEGA. Da bleibt noch Platz für Erweiterungen und ich hoffe, dass ich auf hier vorhandenes Fachwissen zurückgreifen kann...

Der Skala nach dürfte es ein Tfz mit Vmax 100 km/h gewesen sein. Ich vermute ÖBB 4030. Sachdienliche Hinweise werden gerne entgegengenommen.
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Blick hinein. Gut zu sehen sind die drei Soffittenlampen für 32 V.
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Näher ran! Das dürfte ein Potentiometer sein mit dem der Tacho geeicht wurde. Das würde zumindest die Plombe erklären.
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Freuen würde ich mich wenn jemand den Stecker indenifizieren könnte, dann könnte er weiterverwendet werden! ?(
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Außen sieht der Tacho so aus. Gut zu erkennen sind die Lichtschlitze für die Beleuchtung.
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So, noch ein Stück mehr hinein. Damit die Skala geändert werden kann und auch die Linearitätsmessung gemacht werden kann, musste ich ganz nah dran. Dazu musste "nur" der Falz der Glasscheibe aufgebogen werden und ein paar Schrauben auf der Rückseite gelöst werden und man hat freien Blick auf das Messinstrument. Das sollte man auch einmal gesehen haben.
Bild

Zum Schluss noch ein Blick auf die Skala ohne Spiegelung und im frei gehaltenen 90°-Winkel. Vielleicht kann ja ein Führerstandbauer sowas brauchen. Bei Bedarf kann ich noch ähnlich Bilder anfertigen, z.B. mit Zeiger an retuschierfreundlicher Stelle.
Bild

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 Betreff des Beitrags: Re: Deuta-Tacho
BeitragVerfasst: 09.09.2017 12:25:21 
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Wenn das Gerät tatsächlich aus einem 4030 stammt, muß es in einem 4030.1 oder 4030.3 eingebaut gewesen sein, da die Serie 4030.2 mit Hasler-Geschwindigkeitsmessern ausgestattet war. Bei den in den 4030.1 und 4030.3 eingebauten Deuta-Geschwindigkeitsanzeigegeräten handelte es sich um den Typ ENG 13a. Dieses ist ein Drehspulmeßwerk, dem über einen Meßgleichrichter die Wechselspannung zugeführt wird (alle Angaben laut Fahrzeugbeschreibung 4030).

lg, td


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 Betreff des Beitrags: Re: Deuta-Tacho
BeitragVerfasst: 09.09.2017 13:04:37 
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Hallo David,

mit ein paar Stützstellen lässt sich solch ein Tacho erfahrungsgemäß recht passend kalibrieren. *ABER* Du wirst vermutlich auch die Erfahrung machen, dass "Aufwärtslauf" und "Abwärtslauf" unterschiedlich vonstatten gehen - bei mir ist ansteuerungsbedingt eine leichte Hysterese vorhanden. Möglicherweise kann Oli hier kurz noch Details preisgeben.

Grüße
Michael


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 Betreff des Beitrags: Re: Deuta-Tacho
BeitragVerfasst: 09.09.2017 19:50:15 
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Moin,

ich habe auch relativ umfangreich an der Genauigkeit meines Tachos gefeilt. Stützstellen sind wohl die beste Lösung.
Ich habe mir ein HMI gebaut, an dem ich die Werte verändern kann. Gespeichert wird der Spaß im EEProm-Speicher
des Arduinos. Es lässt sich dadurch verdammt einfach auch der aktuelle Zeigerwert darstellen, wenn die Simulation
läuft. Verwendet man ein grafisches Display, so kann man sogar die Linearität der aktuellen Einstellung darstellen.
Auch andere Werte, wie z.B. die IP-Adresse lassen sich einbinden und steuern.

Weiterhin ist das 8bit-PWM vom Arduino meiner Meinung nach für eine 200km/h-Skala ungenügend.

In meinem Beitrag dazu mehr:
viewtopic.php?f=25&t=12980&start=20
https://youtu.be/gkgM2asec4k

Gruß
Gero


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 Betreff des Beitrags: Re: Deuta-Tacho
BeitragVerfasst: 10.09.2017 11:15:45 
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Hallo,
danke für die ersten Rückmeldungen!

@td
Das würde ja passen, wenn ich die Beschrifttung "ENG 13/4 a" richtig deute. ofür der Vierer steht bleibt zu interpretieren (14 oder Version 4 oder ...).

@ Michael
Bei meinen Messungen mit Labornetzteil konnte ich das noch nicht beobachten. Könnte es bei euch eine Rückkopplung der Elektronik sein, z.B. eine Kapazität die Spannung über das Drehspulinstrument abbaut?

@gero
Tolles Projekt! Bei der ganzen Programmiererei steige ich leider schnell aus. Das mit der 16 bit-Ansteuerung verstehe ich noch, aber wie alles zusammen funktioniert bzw. kalibriert wird, da bin ich raus.
Meine Vorstellung war PC -> Arduino Mega -> PWM-Ausgang -> Tacho. Bin ich da auf dem Holzweg oder passt das? Wenn das TLC59711-Board dazwischen muss, dann werde ich das wohl auch schaffen. Deine Kalibrierung ist natürlich sehr fein, aber einfacher sollte es schon gehen (à la ausprobieren und annähern)? Dass ich dann evtl. nicht ganz so genau bin, nehme ich in Kauf, denn die Genauigkeit des Instruments ist ja auch endenwollend.

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 Betreff des Beitrags: Re: Deuta-Tacho
BeitragVerfasst: 10.09.2017 16:31:13 
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Michael_Poschmann hat geschrieben:
[...]leichte Hysterese [...]

Am Thema vorbei: Gibt's das also auch bei Messinstrumenten. Mir war der Begriff lediglich von der Ruhedehnungskurve der Lunge bekannt.


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 Betreff des Beitrags: Re: Deuta-Tacho
BeitragVerfasst: 11.09.2017 18:45:36 
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Hallo David

Bitte jeden Kontakt mit der Nadel tunlichst vermeiden. Sonst gerät das System aus der Balance.
Was hat es damit auf sich? Der Ganze drehbare Teil ist so ausbalanciert, dass egal in welcher Einbausituation, immer das gleiche angezeigt wird. Genauer, wirken drei Kräfte auf die Nadel. Rückstellkraft der Feder, Magnetische Kraft der Spule und die Schwerkraft.
Zum Ausbalancieren ist auf der Unterseite der Skala eine Balancierkreuz. An den Enden kann zum ausgleichen Material aufgetragen oder entfernt werden (z.B. ein wenig Lötzinn oder mit einem feinen Seitenschneider abgeknippst).
Je besser das System in der Balance ist, desto Linearer verhält es sich.
Mal angenommen: Beim anheben der Skala drückst du den Zeiger ganz leicht nach oben. Dann verlagert sich das Gewicht des Zeigers ein bisschen nach innen. Dann ist die Größte Abweichung dann, wenn der Zeiger waagerecht ist, weil hier die Schwerkraft am stärksten wirkt. Um 30km/h würde er etwas zu viel anzeigen, um 100km/h zu wenig. Bei 60km/h würde es passen.

Thema Elektronik:
Am besten vor dem Zusammenbau alle Widerstände und Dioden entfernen und die Anschlüsse des Messwerks direkt nach außen führen (Kann sein, das hier Schwarz + und Rot - ist! prüfen ;) ). Zum Anpassen baust du einen Vorwiderstand zwischen Arduino und dem Anzeiger. Besser natürlich ein Poti. Um den richtigen Wert festzustellen stellst du den Ausgang des Arduinos auf Maximal (255) und stellst den Vorwiderstand so ein, dass der Zeiger exakt auf Maximum steht.
Die Dioden waren nötig, das der Anzeiger von einem Wechselspannungsgenerator an der Achse betrieben wurde. Dioden haben eine gekrümmte Kennlinie, darum sollten sie entfernt werden.

Das externe Poti mit der Plombe ist die sog. Rad-Anpassdose. Mit ihr wird der Tacho auf den Raddurchmesser abgestimmt.

Thema Stützkurve:
Am besten nacheinander den PWM-Ausgang, Bzw. den gewünschten Geschwindigkeitswert um 5er-Schritte erhöhen und alle Werte (Arduino + Skala) in eine Excel-Tabelle eingeben. Dann lässt du davon ein Diagramm zeichnen. Dann bietet Excel (Libre Office auch) die Möglichkeit eine Trendlinie zu erzeugen. Das wird eine recht lange mathematische Gleichung. Bei mir ein Polynom fünften Grades. Die Geschwindigkeitsskala auf der Y-Achse ist hier mit Faktor 10 dargestellt. Nicht wundern. Dunkelblau ist die Kurve aus dem Messwerten. Hellblau dahinter ist die mathematische Kurve.
Bild
Diese Gleichung lässt sich in den Arduino einbauen:
Code:
void stutzcurveSpeed(float x){  // Setzt die Ist-Geschwindigkeit. Sie gleicht hardwarebedingte Ungenauigkeiten mit einem
                                // Polynom 5. Grades, ermittelt mit Excel-Tabelle aus.
  VIst =  36.7234862645956*pow(10,-9)*pow(x,5)
    - 16.2111521605096*pow(10,-6)*pow(x,4)
    + 0.00275373364907*pow(x,3)
    - 0.22860275937793*pow(x,2)
    + 17.6706436309052*x
    + 3.79923187085341;
}
Das funktioniert super!

Thema Name:
ENG13 = Elektronisches Normanzeigegerät mit 13cm Durchmesser. Der Rest dahinter sagt etwas über die interne Beschaltung aus. Also z.B. über die Eingangskonfiguration: Wechselspannung, 0-10V oder 4-20mA.

Thema Auflösung:
Gero hat natürlich recht, 255 Stufen sind recht wenig. Es obliegt dem persönlichen Anspruch, ob man den Aufwand betreiben möchte, einen anderen DA-Wandler, mit z.B. 1024 Stufen, anzuschließen. Falls ja, sucht man sich am besten etwas für I²C-Bus.

Ich hoffe das hilft vorerst.

LG
Jens

Edit: Thema Auflösung nachgetragen.

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Zuletzt geändert von nonesense am 11.09.2017 18:52:14, insgesamt 1-mal geändert.

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 Betreff des Beitrags: Re: Deuta-Tacho
BeitragVerfasst: 13.09.2017 17:19:41 
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Hallo Jens!

Danke für die umfangreichen Informationen! :schaffner
Das Messwerk wird nach besten Wissen und Gewissen nicht berührt! Die neue Skala wird in Papier als Teil eines Kreisringes angefertigt und möglichst unter Schonung des Originals aufgebracht.
Welchen Bereich soll das Vor-Poti ungefähr haben (nur damit ich mir längeres Herumprobieren erspare)?

lg
David

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 Betreff des Beitrags: Re: Deuta-Tacho
BeitragVerfasst: 14.09.2017 19:47:16 
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Hallo David,

das kommt auf das Messwerk an. Da gibt es verschiedene. Versuch es mal mit einem 10k Poti. Solltest der eingestellte sollte der Endwert damit nur schwer einzustellen sein, solltest du ein kleineres nehmen.

Papierskalen habe ich schon öfter gemacht.

Am besten du klebst die auf die Rückseite des Skala. Dann hast du einen ebenen Untergrund und du kannst die alte ggf. nochmal verwenden.
Ausdrucken am besten auf einem sehr guten Laserdrucker. Schlimmstenfalls im Copyshop. Dann nimmst du einen schwarzen Permanentmarker und bemalst damit auf der Rückseite die Bereiche, an denen du das Papier später schneidest. Dadurch werden die Schnittkanten später schwarz statt Weiß und fallen nicht so auf.
Auf das Blech trägst du Klebestift auf. Allerdings nur zur Hälfte ca.. Dann machst du den Finger nass und verdünnst damit den Kleber und verteilst ihn über das ganze Blech. Dann kannst du die Skala aufkleben.
Durch das Verdünnen und Verteilen vermeidest du Knubbelbildung unter dem Papier und du kannst sie sehr gut justieren.

Gruß
Jens

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