12V Sensor mit Arduino lesen

Grüße euch allen. Ich habe die Herausforderung, eine Öltemperatursensor auszulesen, welches nur einen einzigen Eingang hat und die Masse direkt über den Motorblock rausgibt. Bedauerlicherweise hat der Sensor einen Nennspannung von 6-24V. Dadurch kann es nicht mit dem Vin der Arduino betrieben werden. Arduino wird über USB mit 5V betrieben.

Da der Sensor nur einen einzigen Eingang hat, ist es mir nicht ganz klar, wie ich das ganze verdrahten soll, sodass der Sensor die 12V aus der Batterie bekommt und gleichzeitig die Arduino A0 maximal 5V bekommt.

Die Antwort liegt natürlich: Spannungsteiler. Aber wie? Ich kam auf folgende Idee:

Unbenannt.png

Das funktioniert aber natürlich nicht

Unbenannt.png

(deleted)

Ansonsten schaue Dir mal die Grundlagen zu Spannungsteilern an. Elektronik-Kompendium

Gruß Tommy

Hallo Peter, Hallo Tommy,

Es handelt sich um einen 323-801-012-002D/K (Typ B, Ein Pol, Masse direkt über den Motorblock, 6-24V Nennspannung). Die Kennlinie Tabelle ist die Kennlinie-Tabelle / Characteristic Curve Table 20 auf der Seite 23.

@Tommy: ich habe einige Spannungsteiler gebaut und sind auch erfolgreich im Einsatz (für Tank & Bordspannungsmessungen). Da hatte ich allerdings die Masse immer unter Kontrolle. Hier habe ich zwei Herausforderungen:

  • Ich kann zwischen den Sensor und Masse nichts bauen.
  • Ich muss den Sensor mit 12V Batteriespannung speisen, während der Arduino Eingang maximal 5V bekommen darf.

Kannst du denn auch erklären, was dein Schaltbild darstellen soll ?
Auch wenn ich mir Mühe gebe, kannich nicht erkennen, was das sein soll.
Ok....eine Batterie und 2 Widerstände, mehr nicht.

Ich habe mir überlegt, wenn ich den festen Widerstand schlau wähle, sollte es wie ein Spannungsteiler wirken. Sollte es aber nicht tun : Arduino Eingang und Sensorwiderstand sind parallelgeschaltet. Oder sollte es vielleicht so sein?

Ich muss auch zugeben, dass ich mich mit E-Technik nicht so gut auskenne. Sonst wäre ich auch nicht hier und würde nach Rat fragen, wie ich gleichzeitig den Sensor mit 12V speisen kann und das in Arduino auslesen kann, wie hoch der Widerstand der Sensor ist.

Im übrigens... Ist ein Spannungsteiler auch nicht einfach nur eine Spannungsquelle und zwei Widerstände? :wink:

dr-o:
Im übrigens… Ist ein Spannungsteiler auch nicht einfach nur eine Spannungsquelle und zwei Widerstände? :wink:

Nein, eine Spannungsquelle ganz sicher nicht.
Ein Spannungsteiler besteht aus mindestens 2 Widerständen, die eine angelegte Spannung dank des Verhältnisses der Widerstände teilt, daher Spannungsteiler.

OK cool.

Können wir uns jetzt den Problem widmen?

Ich habe einen Sensor, der 6-24V Nennspannung hat und nur ein einziger Eingang. Wie lese ich den Widerstandswert dieses Sensors?

Danke

dr-o:
Können wir uns jetzt den Problem widmen?

Wieso, das machen wir doch.
Deine Schaltung funktioniert so nicht.
Du musst erst mal einen richtigen Spannungsteiler zeichnen.

Ich habe einen Sensor, der 6-24V Nennspannung hat und nur ein einziger Eingang. Wie lese ich den Widerstandswert dieses Sensors?

Den Wert kannst du direkt messen. Zwischen dem einen Pol und Masse/GND.

dr-o:
Das funktioniert aber natürlich nicht

Steht auch in meinem ersten Post dass es nicht funktioniert. Wenn ich wüsste, wie die richtige Schaltung zum Auslesen des Widerstands aussehen sollte, würde ich hier um Hilfe bitten? Vermutlich nicht. Dann würde ich einfach anfangen zu löten.
Mir ist einiges nicht ganz klar. Z.B. wo kommt der Spannungsteiler hin und wie ist er zu gestalten. Ein Pol auf dem Sensor bringt mich aus dem Konzept.

In deinem Post #3 behauptest du aber, schon einige Spannungsteiler aufgebaut zu haben.
Das kann ich dir nicht abnehmen.

Wenn du dir dein Datenblatt ansiehst, wirst du daraus lesen können, es ist ein Widerstand. Und zu einem Spannungsteiler gehören min. 2 Widerstände. Also wie sollte das dann aufgebaut werden ?

Und wenn du es selbst nicht weißt, dann google doch einfach mal nach Spannungsteiler.
Oder dürfen wir dir alles vorlesen ?

Zeichne einen 12 V Kreis mit variablen Widerstand und Anzeigelement(?)

Zeichne spiegelbildlich einen 5V Kreis mit variablen Widerstand und Spannungsteiler auf den Arduino Eingang

Schiebe die 2 Schaltpläne zusammen sodass sich der variable Widerstand deckt.

dr-o:
Da der Sensor nur einen einzigen Eingang hat, ist es mir nicht ganz klar, wie ich das ganze verdrahten soll, sodass der Sensor die 12V aus der Batterie bekommt und gleichzeitig die Arduino A0 maximal 5V bekommt.

Bei -25°C hat der NTC inkl. max Toleranz 15.979,39 Kohm.
Bei 0°C von 3.635,93 bis 2.844,43 Kohm.
Bei 100°C wären es dann irgendwas um 55 ohm.

Ich seh schon nicht was Du, mit dem ADC allein, abbilden willst.

Danke Noiasca,

Bin zu dem Ergebnis hier gekommen:

Jetzt kann ich das in Formel setzen und den Widerstand berechnen. Top.

Wenn der Motor aber kalt ist:

Also könnte ich eine Z-Diode verwenden. Das klappt auch, wenn der Motor kalt ist. So geht jedenfalls nichts kaputt.

Doch wenn der Motor warm wird, bleibt die Anzeige auf 0 Volt:

  • Vorwiderstand 200 Ohm
  • Sensor liefert 60 Ohm
  • Zenerdiode 10V

Was ist jetzt brauche ist ein Bauteil / Schaltung, was alles unter 5V durchlässt und alles über 5V zu 5V normalisiert. Ich habe gehofft, dass eine Z-Diode genau das tut, aber laut Simulation nicht.

Deine Betriebsspannung wackelt wie ein Lämmerschwanz zwischen 11V und 14,7V.
Ohne irgendwelche extremen Spitzen einzurechnen.

Mein Rat:
Nutze die 5V des Arduinos.
Dann hast du eine Ratiometrische Messung, unabhängig von der Genauigkeit der 5V oder der 12V.
Einfacher kannst du es nicht haben/bekommen.

Merke:
Nirgendwo steht, dass irgendein NTC Spannungen zwischen 6V und 24V benötigt.

Zusätzlich:
Ein kleiner Stützkondensator am A Pin (Impedanzverringerung), und ein Überspannungsschutz wäre allerdings sowieso kein Fehler.
Sowieso fehlen dir noch ein Haufen Schutzschaltungen, da kannste das gleich mit machen.

mir fehlt da ein Anzeigeinstrument auf der 12V Seite (mit einem wohl zu definierenden Innenwiderstand)
und der Spannungsteiler auf der 5V Seite.

Obs dann deine Angst-Z-Diode wirklich braucht (zwischen R2 und Arduino) kann ich nicht sagen. Schaden wirds nicht.

würde das mal messen bevor ich einen Arduino anschließe:

edit, wow, wird das groß... f*ck ... dieses automatisches Einbinden und dann falsch drehen ist so was von nervig...

Hey Combie, grüße dich! Schön dich hier auch zu treffen =)

Die 5V der Arduino benutze ich zurzeit, ich bekomme nur leider Klauderwelsch als Widerstand (800.000 Ohm). Weshalb ich mich auf der Suche gemacht habe, ob der 801/12/2 er VDO Sensor eine Nennspannung hat. Und siehe da: Anscheinend ja:

Das ist der Ort, wo ich den Sensor beschaffen habe.

Mit dem Multimeter las ich gestern Abend 2640 Ohm, was schon bei der Temperaturen hinhaut. Also irgendetwas habe ich richtig Falsch gemacht, sei es nur, dass ich versuche, den Sensor mit 5V der Arduino zu betreiben.

Mit dem Schutzschaltungen hast du völlig recht, weshalb ich mir gehofft habe, den Sensor direkt mit Arduino 5V zu betreiben.

Hey Combie, grüße dich!

Ich dich auch.

Schön dich hier auch zu treffen =)

Da bin ich mir nicht so sicher.
Mir klingelt da noch ein "Bullshit" in den Ohren.

Punkt 1:
Die 6V bis 24V Angabe ist für doofe Auto Schrauber, damit sie den Sensor nicht ein ein 48V System implantieren.
NTC haben keinerlei Elektronik im Bauch!
Denen ist die Spannung vollkommen egal, solange es keine Überschläge durch eine zu hohe Spannung gibt.

Punkt 2:
Der VDO Sensor wird in der typischen VDO Schaltung mit einem Konstantstrom betrieben. Daher auch die 3 Minuten, bis der Sensor die Eigenerwärmung hinter sich hat.

Das hast du hier alles nicht.
Deine Ströme sind viel geringer als in der VDO Schaltung.
Wobei du die natürlich nachbauen könntest, wenn du willst.
Suchtipp: "Konstantstrom mit 7805"
Dann kannst du auch absolute Messungen machen, gegen die interne Referenz des Mega.

Also irgendetwas habe ich richtig Falsch gemacht,

Dem stimme ich zu!

sei es nur, dass ich versuche, den Sensor mit 5V der Arduino zu betreiben.

Dem stimme ich nicht zu.

Auch solltest du deinen Messbereich etwas erweitert sehen.
Vollausschlag der VDO Instrumente ist 120°C, darum findet sich dieser Wert auch in dem Datenblatt.
Das ist natürlich für deine Luftgekühlte 58L oder 4BB zu wenig.
Da sind in Extremsituationen schon mehr zu erwarten.

Ich bin die Nachricht tatsächlich noch mal durchgegangen Combie. Ich habe dir wohl nach einem Argument gefragt. Die Abwesenheit davon kann ich nur mit "ich bin Programmierer und ich weiß es besser" beantworten, was totaler Bullshit ist. Ich kann es wirklich nicht sehen, wo ich deine Aussage als Bullshit definiert habe... Da ich ein großer Nutznießer deiner Kenntnisse bin, könnte ich mir nicht vorstellen, Grundlos einer deiner Aussagen als Bullshit zu bezeichnen :slight_smile: Aber das ist ein anderes Thema.

Wenn das stimmt mit 5V, dann suche ich das Problem an einer ziemlich falschen Stelle. Zurzeit sieht meine Schaltung wie folgt aus. Der liefert mir unendlich großer Widerstand raus.

PS: Bevor man anfängt mit: "Bist du blind, da steht 0 Ampere, ist doch klar": USB ist mit der Stromquelle verbunden. Ich schließe es dennoch nicht aus, dass das Problem dadurch entstehen kann, dass Vcc der Arduino nicht mit seinem eigenen Ground verbunden ist, sondern mit dem Ground der Stromquelle

Ist dir eigentlich klar, damit Strom fließen kann, braucht es einen Stromkreis.
Das bedeutet von einer Quelle müssen 2 Leitungen kommen.
Oder geht das bei dir über die Luft, also per Funk ?