Frequenzmessung f/U Wandler

[bernhard8]

Grüß euch, seit gestern funktioniert meine Frequenzmessungs-Schaltung zur Drehzahlbestimmung. Ich poste sie hier falls das ganze noch jemand brauchen kann.
Hintergrund: mein Permanentmagnet-Generator liefert 3-phasen Wechselspannung. Die Frequenz dieser Spannung lässt exakt auf die Rotordrehzahl schliessen. Da ich mich mit Spannungsmessungen leichter tue habe ich einen Frequenz-Spannungswandler-Chip verwendet. Schaltung siehe Anhang.

Die Formel sollte stimmen, hoffe ich habe keine grossen Fehler darin. Achtung: die Ausgangsspannung hängt auch von der Eingangsspannung ab. Also entweder die Spannung gut stabilisieren, oder mit in die Rechnung einbeziehen. Bei mir schaut das Ergebnis damit jedenfalls zufriedenstellend aus!

Ich komme dann zb. auf die Drehzahl: RPM = Frequenz * 13

lG
Bernhard

[miniwindi]

Hallo Bernhard,
kannst Du kein PIC oder ATmega programmieren?
Viele Grüße Herbert

[finn]

Also ich werde meins mit nem ATMega oder Aduino machen...

[miniwindi]

@Finn
In Assembler, C, Pascal oder .... ?
Viele Grüße nach Peine von Herbert

[bernhard8]

Hallo Bernhard,
kannst Du kein PIC oder ATmega programmieren?
Viele Grüße Herbert

Warum sollte ich das tun? Geht so viel einfacher für mich weil ich ohnehin genug AD Wandler zur Verfügung habe. Ich hatte es anfangs mit einer Zeitmessung mit µC probiert, da hatte ich aber zuviele Interrupts und dadurch Probleme (vermutlich Fehlauslösungen / Probleme mit Flanken).

[miniwindi]

@Bernhard
War ja nur so eine Idee. Aber so geht es natürlich auch.

Ist dann so ähnlich wie das Vorgehen von einem Sachverständigen, den ich mal zu Gast hatte. Der hat das Volumen von Wasser dadurch bestimmt, das er das Wasser auf einer nicht geeichten Waage gewogen hat, mit Hilfe von Temperatur und Dichte dann das Volumen errechnet hat. MIt 1 Liter Meßbechern aus der Küche gehts auch. (Kein Scherz!)

Wenn ich denn irgendwann mal so weit bin wie Du, werde ich ja sehen, ob ich es "digital" hinbekomme.

Viele Grüße und viel Wind schickt Dir Herbert

[jb79]

Bernhards Lösung hat einen großen Vorteil: sie ist relativ "timingunempfindlich".
Man kann mit Interrupts arbeiten, da sollte man aber genau wissen, was man tut. Wird nämlich die Zeit zwischen 2 Interrupts zu kurz (weil die CPU/der Prozessor) zu langsam ist, so kommt dann nur mehr Blödsinn raus, auch oder gerade wenn während der Berechnung weitere Interrupts unterdrückt werden.
Ich habs so gelöst:
Timer macht alle alle 0,5s einen Interrupt.
In der Interruptserviceroutine wird der Wert eines Zählers ausgelesen, der seine Impulse von außen bekommt.
Nach dem Auslesen wird er gleich resettiert. Das dauert alles nur wenige Prozessortakte und sollte bei 4MHz ausreichend schnell sein, um keine Impulse auszulassen. Anschließend folgen A/D Wandlungen und Berechnungen für die Anzeige der Realwerte am Display bzw. Ausgabe per serieller Schnittstelle. Zusätzlich verwende ich den jeweils letzten Meßwert (Spanungen und Impulse) zur Mittelwertbildung, damit werden Meßfehler geglättet.
Nun kann der nächste 0,4s Interrupt kommen.

Bernhards Lösung ist sehr viel einfacher, das mit dem Zähler fällt weg, man braucht nur einen Interrupt und dann alle Spannungen messen und entsprechen berechnen.

[bernhard8]

Genau diese Interrupt Probleme hatte ich mit der Zeitmessung, daher hab ich damit gleich aufgehört. Genauigkeit spielt für mich keine Rolle, im Prinzip reicht mir ja die Drehzahl auf sagen wir mal 10% genau.

Mein µController hat nämlich auch zumindest tw. viel zu tun: Webserver, Rechenaufgaben minütliche Auswertungen und an anderen Server senden usw. Jedenfalls hatte ich Interrupt Probleme (Endlosschleifen) obwohl ich sogar 22Mhz Prozessortakt zur Verfügung hatte.

[jb79]

In Hochsprachen (C, Pascal usw.) kommts sehr auf den Compiler an, ob der Code ausreichend schnell ist. Will man schnellen, kompakten Code, so muß man den schwierigeren Weg über die Assemblerprogrammierung gehen, doch selbst da wirds manchmal mit der Zeit knapp, besonders bei Fließkomma-Berechnungen auf Mikroprozessoren die eigentlich nicht multiplizieren und dividieren, sondern nur Additionen, Subtraktionen und Bitverschiebungen können. Mit Bitverschiebungen lassen sich allerdings Multiplikationen/Divisionen mit Faktor 2 und einem Vielfachen (4, 8, 16,..) recht einfach machen, alles Andere wird dann kompliziert.

[PFB]

Hallo Bernd,
ich stehe vor der gleichen Herausforderung, habe jedoch nicht das Fachwissen um deine Schaltung zu verstehen / modifizieren.
Könntest du mir einen Tip geben ob und wie ich deine Schaltung verwenden kann um mein Windrad:
3-phasig Generator mit Wechselspannung ,Nennspannung 24 Volt 600W (bei Sturm und ohne Last bis zu 100V, hiergegen soll die Ccontrol dann eine Ersatzlast zuschalten)
an eine C-Control Station1 anzuschließen (AD Wandler 0-5V)

Da ich eh schon einige Geräte (Heizung , Bewässerung ...) im Haus über eine C-Control Station1 steuere würde ich gern hiermit auch die Frequenz des Windrades
überwachen und protokollieren.

Zusammenlöten bekomme ich hin nur ausrechnen der Spannung leider nicht

Vielen Dank,
Peter F.