Schrittmotor an Kreuzspulenmesswerk-Technik anschließen

[ranke]

Da die Spannung der beiden Spulen gegengleich sind benötigst du einen Differenzverstärker

Eine Differenzbildung ist hier nicht zielführend, beim (klassischen) Kreuzspulmesswerk ist die Zeigerstellung abhängig vom Verhältnis der beiden Spulenströme.
Beim real verbauten Kreuzspulmesswerk können wir annehmen, dass noch eine zusätzliche Rückstellkraft (magnetisch oder Feder) existiert. Auf die stationäre Zeigerstellung wirken also mindestens mal 3 Kräfte ein (die beiden aus den Spulenströmen resultierenden und die Rückstellkraft).
Ein möglicherweise gangbarer Weg wäre:
1. Vermessen der eingebauten Meßwerke: Welche Anzeige bekommt man bei welchen Kombinationen von Spulenströmen?
2. Mathematische Modellierung, also Aufstellen einer Rechenvorschrift, die aus den Spulenströmen die Zeigerstellung rechnet
3. Implementation des Rechenmodells in einen MC, Einlesen der Ströme per ADC, Ausgabe für Schrittmotor an Ports (evt. mit zusätzlichem Treiber)
4. Zusätzliche Sensorik für Nullpunktsreferenz und entsprechende Initialisierungsschleife für den Einschaltvorgang
Ob das dann auch so geht ist zweifelhaft, weil das existierende Kreuzspulmeßwerk vermutlich mit PWM getrieben wird und man die tatsächlichen Ströme nur messen kann, wenn man das alte Meßwerk drin läßt (reelle Spulen sind komplexe, nichtlineare Widerstände).
Ich würde eher abraten. Falls man an die originalen Sensordaten herankommt ist das wahrscheinlich eher durchzuführen. Bei älteren Fahrzeugen sind die oft ins Kombiinstrument geführt, bei neueren im CAN-Bus zu finden. Gibt es einen Stromlaufplan zum Fahrzeug?

[Bjoern3003]

Moin,

Stromlaufpläne sind kein Problem. Jedoch liegen die benötigten Daten auf einem PWM Datenbus.

Das Kreuzspulenmesswerk hat übrigens keine eigene Rückstellkraft. Wenn man keinen Zeiger dran hat, bleibt die Nadel da stehen, wo man sie manuell hingedreht hat.
Mit angebautem Zeiger fällt sie durch die die hohe Hebelkraft und Erdanziehung natürlich ab. Genauso würde sie aber auch hoch wandern, wenn man das Kombiinstrument auf den Kopf stellt

[021aet04]

Ich vermute das die Spulen zwischen einem Transistor und (Fahrzeug-)Masse liegen, da du eine Spannung misst auch wenn keine Spule angeschlossen ist. Kontrolliere das aber einmal. Weißt du einen Punkt am Kombiinstrument das ab Fahrzeugmasse liegt?

MfG Hannes

[Bjoern3003]

Ja weiss ich. wiegesagt, ich habe die Stromlaufpläne des Fahrzeugs bis zum Stecker am Kombiinstrument. Die Spulen werden jeweils über den N710020CFMBFGA angetrieben. Dazwischen ist nichts, ausser Leiterbahnen. PIN Belegung von dem Baustein habe ich auch soweit fast aufgeschlüsselt (Bahn für Bahn nachverfolgt). Ich vermute nur, dass das nichts hilft, ohne Datasheet?!

Eine blanke Theorie vielleicht noch: Könnte es nicht vielleicht möglich sein, dass der og. Treiber vielleicht genauso angesprochen wird, wie z.b. einer für einen Schrittmotor?

[021aet04]

Das der Chip wie ein Schrittmotor angesprochen wird wäre natürlich möglich, ich glaube es aber nicht. Hast du schon überprüft ob irgenein Punkt der Spulen mit Masse verbunden ist?

MfG Hannes

[Bjoern3003]

Wiegesagt, die Punkte der Spulen gehen alle direkt auf den Controller. Ohne Umwege, ohne direkte Masseverbindung. Lediglich die Spule vom Ladedruck hat an einem Bein direkten Kontakt zur Masse.

[ranke]

Um einen Zeigerwinkel von mehr als 90° zu realisieren muss die Stromrichtung in den Spulen umkehrbar sein. Im Prinzip ähnelt das Kreuzspulmeßwerk dann einem Schrittmotor mit nur einem Schritt pro Umdrehung im Mikroschrittverfahren.
Dass es keine explizite Rückstellung gibt, ist vermutlich eine gute Nachricht. Wenn die Spulen sonst gleich sind, sollte der Tangens des Zeigerwinkels dem Quotient aus den beiden Spulenströmen entsprechen. Zur Messung dieser Ströme wird man nach Ausbau des Meßwerks für jede Spule einen Widerstand einsetzen. Die Spannungen an den vier Spulenanschlüssen werden mit je einem ADC eines neu hinzuzufügenden MCs gemessen. Wahrscheinlich sind es gepulste Ströme, deshalb bekommt jeder ADC noch ein RC-Glied als Tiefpass spendiert. Der MC rechnet den inversen Tangens des Quotienten, vergleicht das Ergebnis mit der tatsächlichen Zeigerstellung und fährt den Schrittmotor bei Bedarf nach. Abhängig von der Stromaufnahme des Schrittmotors braucht man wahrscheinlich noch etwas zusätzliche Verstärkung.
Als MC könnte sich z.B. so einer eignen.
Das könnte der Weg in aller Kürze sein. Ich bleibe dabei: es ist nichts, was man als Anfänger an zwei oder drei Wochenenden schafft. Du kannst Dir mal das vollständige Datenblatt des MC herunterladen und versuchen damit klar zu kommen. Tutorials über Programmierung etc finden sich - auch deutschsprachig - im www.