Widerstand messen und LED dimmen

Ich habe folgendes Problem....

Ich habe ein Fahrzeug in dem ich einen anderen Tacho einbauen möchte. Da ich nicht alle Funktionen vom originalen Tacho in der Lage bin mittels Arduino nachzustellen (nicht weil das Arduino das nicht könnte, sondern weil ich manche CAN-Codes nicht zuordnen kann), habe ich mich dazu entschieden den originalen Tacho parallel verbaut zu lassen.

Den originalen Tacho werde ich hier als "Tacho 1" bezeichnen, den neuen Tacho als "Tacho 2".

Soweit klappt das auch alles, ich habe nur noch ein Problem mit der Tankanzeige.

Beim Tacho 1 ist der Widerstandsbereich von 6Ohm (voll) bis 123ohm (leer), beim Tacho 2 von 15Ohm (voll) bis 75Ohm (leer). Der originale Tanksensor muss unangetastet bleiben!

Nun hatte ich schon mehrere Ansätze überlegt....

  1. Schaltung mittels Widerstand

Der Vorteil ist zwar, dass es einfach umzusetzen ist, aber starke Abweichungen mit sich bringt. Außerdem soll der Widerstand eigentlich zwischen Pin 18 und Pin 38 am Tacho 2 erfolgen und nicht zweichen Pin 38 und direkter Masse.

  1. Ansteuerung eines Schrittmotors, der einen Stellpoti einstellt
    Eine andere Idee war es einen Stellpoti zwischn die beiden betreffenden Pins am Tacho 2 zu setzen und diesen dann mittels Micro Stellmotor anzusteuern.

  2. Ansteuerung einer LED, die einen Fotowiderstand anleuchtet
    Eine andere Idee war es, entsprechend dem gemessenen Widerstand eine LED zu dimmen, die einen Fotowiderstand anleuchtet.

  3. Digitalpoti
    Fällt leider weg, weil ich keinen Poti finden konnte der den entsprechenden Widerstandsbereich des Tacho 2 abbilden kann. Teilweise ist der minimale Widerstand schön höher als die 15Ohm.

Ich würde mich freuen, wenn mir jemand einen Link zu einem Projekt schicken könnte wo evtl. etwas ähnliches gemacht wurde. Vielen Dank.

Für weitere Anregungen wäre ich dankbar.

Hallo Newbee,

Also vestehe ich das richtig:
Der veänderbare Widerstand muss eigentlich zwischen Anzeigen-Anschluss 38 und Anschluss 18 angeschlossen werden.

Jetzt kommt es darauf an wie die innere Beschaltung von deinem Tacho2 ist.

Wenn du mal ganz ohne Widerstand die Spannung zwischen Anschluss 18 und Masse mißt was wird da angezeigt?

Wenn du mal ganz ohne Widerstand die Spannung zwischen Anschluss 38 und Masse mißt was wird da angezeigt?

Dann einen Widerstand zwischen 38 und 18 von besagten 150 Ohm anschliessen und den Strom messen der durch den Widerstand fließt.

Dann bei angeschlossenem 150-Ohm-Widerstand die Spannung zwischen 38 und Masse
Sowie die Spannung zwischen 18 und Masse messen

Dann einen Widerstand zwischen 38 und 18 von besagten 750 Ohm anschliessen und den Strom messen der durch den Widerstand fließt.

Dann bei angeschlossenem 750-Ohm-Widerstand die Spannung zwischen 38 und Masse
Sowie die Spannung zwischen 18 und Masse messen

Und erst einmal diese Meßergebnisse posten.
Wenn der Anschluss 18 doch einfach nur Masse ist
und bei 150 Ohm der beinahe gleiche Strom wie bei 750 Ohm fließt und dieser Strom recht klein ist. (einige Milliampere) und man eine Spannungsänderung an 38 sieht.
Dann könnte man
Mit einem Microcontroller das Spannungsignal am Originaltacho aufnehmen
aus diesem Spannungssignal ein entsprechend angepasstes Signal mit dem Microcontroller erzeugen und dieses angepasste Signal über einen kleine Operationsverstärker an 38 zuführen.

Damit das funktioniert müssen da sind aber ziemlich viele Vorbedingungen erfüllt sein.
Daher die ganzen Messungen
vgs

Ich verstehe nicht, was Du eigentlich möchtest. Original 2 Sensoren für 1 Tacho?

Es gibt mehrere Möglichkeiten, die Werte des/der Sensoren abzugreifen und an einen zusätzlichen Tacho auszugeben. Aber Stellpoti mit Schrittmotor und Controller oder LED mit Fotowiderstand ohne Controller sind irgendwie unüblich.

Ohne Controller sollte ein Opamp für einen zweiten Tacho reichen, das hätte aber mit Arduino nichts zu tun. Mit Arduino wird die Sensorspannung gemessen und per PWM an den zweiten Tacho ausgegeben.

Also vestehe ich das richtig:
Der veänderbare Widerstand muss eigentlich zwischen Anzeigen-Anschluss 38 und Anschluss 18 angeschlossen werden.

Korrekt, so wie dein Bild des zeigt.

Jetzt kommt es darauf an wie die innere Beschaltung von deinem Tacho2 ist.

Ja, verstehe.

Dann bei angeschlossenem 150-Ohm-Widerstand die Spannung zwischen 38 und Masse
Sowie die Spannung zwischen 18 und Masse messen
Dann einen Widerstand zwischen 38 und 18 von besagten 750 Ohm anschliessen und den Strom messen der durch den Widerstand fließt.

Meinst du nicht 15 Ohm und 75 Ohm?

Ich verstehe nicht, was Du eigentlich möchtest. Original 2 Sensoren für 1 Tacho?

Die Schaltung ist original so. Das Bild bzw. der Ausschnitt ist aus dem Werkstatthandbuch.
Es gibt im Tank zwei Sensoren die an verschiednen Stellen sitzen.

Opamp

Muss ich mal nachlesen.

Prinzipiell wäre mir jede Lösung lieber, die auch ohne Arduino auskommt.

Hallo,
ich kann Deinen Gedankengängen noch nicht ganz folgen. Letztlich messen beide Systeme doch eine Spannung. Jetzt musst Du mal messen was an Tacho1 für eine Spannung zwischen dem Eingang und Masse bei leer und voll anliegt. Vermutlich für beide Punkte irgendwas zwischen 0 und 12 V sein. Alles was mehr wie 5 V ist kannst Du nicht mit einem Arduino messen. Normal nimmt man dann dazu einen Spannungsteiler. Geht hier aber schlecht weil der Spannungsteiler eine Last für den Tanksensor ist, und damit den Messwert verändert. Nun ist der Messkreis für den Tanksensor wahrscheinlich ebenfalls ein Spannungsteiler bestehend aus einem festen Widerstand und dem veränderlichen Widerstand des des Sensors. Auf Grund Deiner Angabe Sensor 6-123 Ohm ist dieser Messkreis allerdings ziemlich niederohmig. Damit kann man eine weitere zusätzliche Last im 10stelligen KOhm Bereich durchaus anschließen ohne das der Messfehler sehr groß wird. Hierzu kannst Du mal nach "belastetem Spannungsteiler" suchen um an die mathematischen Zusammenhänge zu kommen.
Dann hast Du letztlich eine Spannung von leer bis voll im besten Fall irgendwas zwischen 0 und 5 V . Mit map() kannst Du das dann skalieren. Oder , wenn die Kurve krumm ist nutzt eine Geradengleichung wobei Du dir mit Excell die Parameter für einen lineare Funktion ausrechnen lässt.

Nachtrag

Dann macht das geschriebene fast wenig Sinn. Erst mal Spannung messen.

Heinz

Wenn man einen OpAmp als Impedanzwandler / Spannungsfolger nimmt dann ist die Belastung für die vorhandene Schaltung mimimal. Dann hat man als "Belastung" nur den extrerm hohen Eingangswiderstand des OpAmps. (Das sind dann mindestens 1 MOhm bei passend ausgewähltem OpAmp auch 100 MOhm oder 1 GigaOhm)

Damit bekommt man so gut wie jedes Gleichspannungssignal "erschnüffelt" ohne das das Signal verfälscht wird. Die "Kosten" sind ein OP mit einer Spannungsversorgung die etwas höher sein muss als die maximale Spannung die man da abgreifen möchte.
vgs

Hier die Ergebnisse meiner Messungen!

Tacho 1
6 Ohm (6,3 Ohm angeklemmt) = 0,4V zwischen Pin 17 und Masse
123 Ohm (123,3 Ohm angeklemmt) = 4,83V zwischen Pin 17 und Masse

Tacho 2
15 Ohm (15,2 Ohm angeklemmt zwischen Pin 38 und Pin 18) = 0,95V zwischen Pin 38 und Pin 18
15 Ohm (15,2 Ohm angeklemmt zwischen Pin 38 und Masse) = 0,95V zwischen Pin 38 und Masse
75 Ohm (74,8 Ohm angeklemmt zwischen Pin 38 und Pin 18) = 3,53V zwischen Pin 38 und Pin 18
75 Ohm (74,8 Ohm angeklemmt zwischen Pin 38 und Masse) = 3,53V zwischen Pin 38 und Masse

Es macht beim Tacho 2 also scheinbar keinen Unterschied ob ich zwischen den Pins 38 und Pin 18 den Widerstand habe oder direkt auf Masse gehe.

Das ist schon mal super.

Weißt du wie man Ströme misst? Das macht man anders als Spannungen und man muss dann auch aufpassen dass man die Mess-Spitzen nicht versehtnlich so anschliesst wie man das bei Spannungsmessung machen würde.

Wenn man das Meßgerät auf Strom-Messung eingestellt hat und dann die Mess-Spitzen direkt
mit Plus-Pol und Minus-Pol der Spannungsquelle verbindet dann produziert man damit einen Kurzschluss der dann mindestens die im Mess-Gerät eingebaute Sicherung durchbrennen lässt.
Deshalb vorsichtig sein und lieber noch ein zweites mal prüfen wie man jetzt misst als "schnell mal probieren"

Dann bei zwischen 38 und Masse angeschlossenem 75-Ohm-Widerstand
den Strom messen

Dann bei zwischen 38 und Masse angeschlossenem 15-Ohm-Widerstand
den Strom messen

vgs

Dann bei zwischen 38 und Masse angeschlossenem 75-Ohm-Widerstand
den Strom messen

45,0mA

Dann bei zwischen 38 und Masse angeschlossenem 15-Ohm-Widerstand
den Strom messen

62,4mA

OK.
Also gemessen das gleiche wie wenn man rechnet:
I = U / R
3.59V / 75 Ohm = 47,8 mA

I = U / R
0.95V / 15 Ohm = 63,3 mA

hm. Das ist mehr als so ein Standard-OP-Amp an Ausgangsstrom liefern kann (10 bis 40 mA).

Also muss da ein Transistor als Stromverstärker an den Ausgang.

Ich bastele öfter mit Elektronik aber das habe ich noch nicht gebraucht das heißt ich habe keine persönliche Erfahrung damit. Mir ist noch nicht klar wozu der "Load"-Widerstand da ist und ob man den unbedingt braucht und ob die so abgewandelte Schaltung dann genauso zu verbinden wäre wie ohne Transistor.

Es gibt hier im deutschen Forum vermutlich auch Elektronik-Experten die mehr wissen als ich.

Ich will mal etwas näher erklären was ich vorhabe:

Die Normalbeschaltung wäre man hat einen Tankfüllstandssensor der eben seinen Widerstand zwischen 15 Ohm und 75 Ohm ändert.
Jetzt soll der Widerstand durch eine elektronische Schaltung ersetzt werden.
Ein digital programmierbare Widerstand fällt flach weil die auch keine so hohen Ströme ab können.

Am Eingang 38 muss sich - je nach Füllstand - eine Spannung zwischen 0,95V und 3,59V einstellen.

So ein Operationsverstärker kann das im Prinzip aber eben nur mit einem Strom von ca 10 bis 40 mA. Der Anschluss 38 - sehr salopp ausgedrückt - "saugt" aber über 60 mA.
Und da ist mir noch nicht klar ob das mit dem Dazunehmen des Transistors so funktioniert.
Da bin ich an der Grenze meines Elektronikwissens angekommen.
Der Transistor erwartet einen Strom der aus Anschluss 38 "herausfließt"
Es könnte aber sein das am Anschluss 38 Strom "hineinfließt".

Also du die Spannungen bei angeschlossenem Widerstand zwischen Anschluss 38 und Masse gemessen hast:

Hattest du da die rote Messstrippe an Anschluss 38 und schwarze an Masse?
Und wurde dann eine positive Spannung angezeigt?

Hattest du da die rote Messstrippe an Anschluss 38 und schwarze an Masse?
Und wurde dann eine positive Spannung angezeigt?

Ja, so hatte ich angeschlossen und die angezeigte Spannung war positiv.

Aha... OK .... hm ... ich werde die Schaltung mal so aufbauen und daran messen.
Das wird jetzt spannend was dabei herauskommt.
Das wird aber dauern weil ich ja alles mögliche messen muss.....

Wie? Der "Widerstand" ist doch der Füllstandssensor und kann nur durch einen Sensor mit gleicher Funktion ersetzt werden.

Das ist das, weshalb die ganze Schaltung gebaut wurde. Hier also z.B. der Tacho.

Das ist mehr als salopp. Man sollte ja genau garkeinen Strom absaugen, um den Meßwert nicht zu verfälschen.

Der Strom ist bislang durch Tacho1 vorgegeben, den man einfach drinlassen kann oder durch einen gleich großen Widerstand ersetzen kann. Aber warum sollte man da was ersetzen?

Hier sollte @arduino_another_newbie nochmal seine Wünsche äußern.

Der TO will den oben als Tacho2 bezeichneten Tacho zusätzlich zu Tacho1 betreiben.
In dem Fahrzeug in dem Tacho1 und Tacho2 eingebaut sind gibt es nur einen Füllstandssensor der zu Tacho1 passt.

Der Füllstandsensor der zu Tacho1 passt hat Widerstandwerte die bei Tacho2 zu einem völlig falschen Anzeigewert führen würden.

Man kann in den Tank des Fahrzeugs keinen zweiten Füllstandssensor einbauen der zum Tacho2 passen würde.
Deshalb soll das Signal das vom Füllstandssensor "Tacho1" kommt hergenommen werden um ein für Tacho2 passendes Signal zu erzeugen.

Eine Variante wäre am Tacho2 ein Poti mit 100 Ohm zwischen 38 und 18 anzuschließen.
Das Poti wird dann per Schrittmotor in die passende Stellung gebracht. Das ist aber von hinten durch die Brust ins Auge.

Zwischen Anschluss 38 und Masse müssen sich Spannungen zwischen 0,95V und 3,59V "einstellen". Der Strombedarf berägt 45 bis 65 mA. Diese Spannung soll von der Schaltung geliefert werden.

Ist es mit dieser Beschreibung klarer geworden?
vgs

OFF-TOPIC:

Ich habe so etwas ähnliches an meiner Kesselsteuerung angebaut. Da hat der Mess-Eingang für den Temperatureingang Pufferspeicher-oben angefangen zu spinnen.
Der Hersteller sagt Platine tauschen. Das würde mal eben 1200 Euro kosten.

Also habe ich den Messeingang vermessen. Strom ca 1 mA Spannungswerte 1,2V bis 1,6V.
Dann habe ich einen eigenen Temperatursensor am Pufferspeicher angebracht und ein ESP32 erzeugt ein PWM-Signal. Das PWM-Signal wird an einem RC-Glied in Gleichspannung umgewandelt und über einen OP (LM358) der als Voltagefollower geschaltet ist auf den Meßeingang gegeben. Der OP hängt dazwischen weil der OP einen niederohmigen Ausgang hat.

Im Programm gibt es eine Zuordnung bestimmte Temperatur = bestimmter dutycycle.
Den ich einmal per Messungen von Hand ermittelt habe.

Es hat sich dann gezeigt, dass die Spannung am Meßeingang der Kesselsteuerung immer noch ein bißchen driftet. Dann habe ich einen AD-Wandler dazu genommen der die Ist-Spannung die am Meßeingang anliegt erfasst und dann den Dutycycle noch einmal nachregelt bis es passt.
Damit läuft die Kesselsteuerung jetzt seit 8 Monaten ohne Probleme.

Dem Service-Elektroniker würden die Haare zu berge stehen wegen dieser Lösung.
Die Kesselsteuerung funktioniert auch wenn die Steuerung den Messwert -300 °C anzeigt.
Sprich wenn meine Zusatzelektronik spinnen würde.

Wenn die Platine durch diese Lösung irgendwann hops gehen sollte habe ich die gleiche Situation die am Anfang vom Hersteller schon vorgeschlagen wurde: Steuerungsplatine für 1200 Euro erneuern. Also passt das alles. Und so wie es aussieht läuft die Steuerung jetzt bis in 15 Jahren der ganze Kessel getauscht wird.
vgs

Nein. Warum soll die bestehende Schaltung geändert werden, wenn es ausreicht, die an Tacho1 oder dem Sensor anliegende Spannung aufzubereiten und einen zusätzlichen Tacho2 anzusteuern?

Das Anzapfen wurde ja schon in #7 gezeigt. Den Tacho2 kann man vom Ausgang des OpAmp nach + oder - anschließen, vemutlich gegen + wie Tacho1. Mit einem Serienwiderstand wird dann der Vollausschlag abgeglichen. Dazu muß man lediglich den Innenwiderstand von Tacho2 kennen und seinen Strom oder Spannung bei Vollausschlag (Tank voll).

Der Strombedarf ist 65mA
Die allermeisten OPs liefern nur bis zu 40 mA. Es sei denn man nicht so einen für 12 Euro
https://www.reichelt.de/operationsverstaerker-1-fach-to-220-opa-547-t-p147279.html

Da aber 65 mA benötigt werden reicht ein Standard OP alleine nicht.
Daher der Vorschlag mit Transistor.

Wie kommst Du da drauf?

sowie

3,53V / 74,8 Ohm = 47 mA