Projekt funktionierendes Tachometer

Wichtig: Ich habe noch den alten silbernen Tacho mit dem farbigen LCD-Display. Dafür wurde sie Schaltung gebaut, weil ich die Spannungen für den Tacho vermessen habe. Für die neuen schwarzen Tachos könnte das mit Anpassungen auch funktionieren, jedoch kenne ich das Verhältnis der Spannungswerte zur Anzeige nicht. Also das hier Vorgestellte ist nur für die alten MAX-Tachos

Der Tacho im Max hat noch nie sinnvolle Werte angezeigt, da seine Spannung im Controller direkt aus der bleuen Motorphase generiert wurde. Der Tacho selbst benötigt eine geschwindigkeitsgesteuerte Spannung für die Anzeige. Für 5 km/h mehr auf dem Tacho muss die Tachospannung um 3V steigen. Warum das so komisch gelöst wurde erschliesst sich mir nicht. Die Motorspannung selbst ist mit Impulsen der Momentregelung überlagert und damit eigentlich nur sehr schlecht auswertbar.

Deswegen habe ich mir die Impulse der Motorhallgeber als Geschwindigkeitsreferenz genommen. Da der Max nur eine feste Getriebeuntersetzung hat, ist das ohne übermäßigen Aufwand lösbar. Eigentlich wollte ich das mit einem Operationsverstärker lösen, da ergeben sich aber Probleme mit der verwendeten Spannung und der Linearität. Also ist es eine Lösung mit einer Pulsweitenmodulierten Spannung geworden, da sich hier der Spannungsverstärker recht einfach aufbauen lässt.

Dann waren die nächsten Probleme die Spannungsregler. Die müssen im Eingang über 90V aushalten. Die Leistung liegt nur bei ein paar Milliwatt, aber die gängigen Regler vertragen kaum mehr als 35V.

Fündig wurde ich hier wieder mal in China, bzw hier bei ebay. Bei den gängigen Elektronikversendern in D war leider Fehlanzeige, gibt es dort nicht.

Die Funktionsweise ist relativ einfach erklärt. Ein Arduino Pro-Mini (die Dinger haben keine USB-Schnittstelle und sind recht energiesparend) zählt die Impulse der Hallgeber und berechnet damit die Geschwindigkeit. Dann wird mit Pulsweitenmodulation ein Signal für die Transistoren der Tachospannungserzeugung generiert. Da der Max keine 60 km/h fährt, reichen dafür etwa 39V für die Signalendstufe. Diese Spannung wird von einem der Chinaregler bereitgestellt:. Der Zweite ist für die Versorgung des Arduino mit 5V zuständig. Ein Optokoppler und ein paar Vorwiderstände sollten das Ganze relativ Fehlerresistent machen.

Die Software auf dem Arduino läuft interruptgesteuert und bietet damit ein recht gutes Timing. Es werden 4 Messungen pro Sekunde gemacht und ausgewertet. Das ist vollkommen ausreichend.

Der erste Test brachte eine Abweichung von -10% ans Licht, welche aber problemlos über die Berechnung der Spannung korrigiert werden konnte. Jetzt beträgt die maximale Abweichung etwa +0,2 km/h zum GPS-Tacho (bei 42 km/h). Damit kann man recht gut leben.

Einstellbar ist das Ganze über Berechnung im Programm, bzw auch über die Versorgungsspannung der Endstufe. Hier muss ich allerdings aufpassen, da die von mir verwendeten Transistoren nur etwa 45V aushalten. Von der Leistung ist aber alles absolut unkritisch. Ich hatte auch die Möglichkeit einer automatischen Spannungskorrektur in der Schaltung vorgesehen. Diese gibt es auch auf dem Layout, wird jedoch durch die ausreichende Genauigkeit des Ausgangssignals nicht benötigt und ist in der Software entfallen.

Da alles ein Prototyp ist, stecken Spannungsregler und Arduino auf Pfostenleisten. das Gehäuse sorgt dafür, das die aufgesteckten Platinen der Regler nicht bei Vibrationen herausrutschen können. 

Das Hallsignal und die Versorgungsspannung werden über Zwischenstecker gelöst. Einzig die Leitung der Tachospannung muss aufgetrennt und neu verbunden werden. Hier habe ich bewust auf Zwischenstecker verzichtet, da es hier zu einer Verwechslung mit dem Hallstecker kommen kann, was das Ende des Motors bzw des Controllers bedeuten würde.

So sieht das derzeit in meinem Max aus. Oben der (noch) GPS-Tacho zum Vergleich der Anzeigewerte. Unten nach wie vor der Max-Tacho, nun endlich mit richtiger Anzeige.

Hier noch meine Schaltung der Spannungserzeugung. Wenn Bedarf für den Nachbau besteht, kann ich das hier auch noch gerne nachreichen

Es ist sicherlich nicht "Die" Lösung, war aber für mich die einfachste und preiswerteste Lösung ohne den Max komplatt umzubauen.