FB Mechatronik: O.Scharnefski
Projekt der Klasse FTA1 - Techniker Mechatronik (2014/15)
Drehzahl-Spannungswandler (f / U - Wandler)
Inhalte der Seite:
(1) Auftrag (2) Lernziele (3) Blockfunktionsbild (4) Projektplan (5) Planung und Umsetzung (6) Datenblätter
Entwicklung einer elektronischen Schaltung zur Ausgabe einer drehzahlproportionalen Spannung. Diese Spannung kann später als Rückführungsgröße r in einem Regelkreis verwendet werden, um bei Belastung des Motors die Drehzahl konstant zu halten.
Datenblatt- und Komponentenanalyse des Motors:
Analyse des Encoder-Datenblattes, Anschluss und Messen der Signale:
Die Drehgeberfrequenz = f {Motorspannung} ergibt folgenden linearen Zusammenhang (1 Encoderdrehung liefert 500 Impulse):
Die Auswertung der aufgebauten Schaltung mit berechneten Komponenten nach den Datenblattformeln ergibt eine maximale Eingangsfrequenz des LM2907 von etwa 20kHz, danach bleibt die Ausgangsspannung annähernd konstant.
Die gewünschten Werte über 20kHz (30kHz / 10V) werden nicht erreicht:
Die Lösung für unser Vorhaben ist die Teilung der Eingangsfrequenz. Wir wählen den Faktor 100:
Der Schaltplan mit Signal- bzw. Werteanpassungen der externen Bauteile:
Dimensionierung der RC-Kombination R1C1 mit Berechnung der Toleranzen / Worst case:
Das Ausgangssignal Uout = f {Motorspannung} zeigt einen sauberen linearen Verlauf:
Geschafft!
Hier ein Auszug der zugehöhrigen Messungen: Uout = f {UMot} bzw. fEncoder
Messungen der Frequenzteilung 10:1 und 100:1
Versuchsaufbau und fertige Platine:
Fragen? Email an mich: o.scharnefski@t-online.de
Weiterhin viel Freude mit Drehzahl-Spannungswandlern!
O.Scharnefski
last update: 12.01.2015
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