Oszukiwanie omomierza czyli jak zmniejszyć rezystancje czujnika.

Witam
Mam następujący problem:
- czujnik ciśnienia 240-33 ? (0-10 Bar).
- miernik/zegar elektroniczny, (auto gauge seria warning z silniczkiem krokowym /serwo?/) nie rozbieralny, skala 0-10Bar.

Zegar zaniża odczyt o prawie 0,5 Bara (według pomiarów niezależnym manometrem mniej więcej liniowo). Opór zmierzony przy samym czujniku przy zerowym ciśnieniu 244 ?, wiec wygląda OK. Natomiast np. przy wartości rezystancji 203 ?, czujnik pokazuje 1,1 Bara a powinien około 1,8.

Pomijając kwestię jakości auto gaugow, uprzejmie zapytuję czy czujnik da się oszukać prezentując mu rezystancję niższą niż faktyczna, za pośrednictwem jakiegoś prostego układu (np. trzy oporniki i tranzystor ) tak aby zachować liniową charakterystykę czujnika i jednocześnie zmusić wskazówkę do uniesienia się nieco wyżej. Napięcie na wyjściu zegarów do czujnika wynosi około 4,8 V.

Powinno się dać, ale opisz dokładniej, jak to jest połączone i co tam się dzieje. W układach zwykle jest jakaś "masa", połączona np. z -zasilania; czy to jest tak, że czujnik jest włączony między masę, a miernik (może musi tak być podłączony, bo ma tylko jeden kontakt do miernika), i na nim masz napięcie 4.8V? Czy to napięcie zmienia się, kiedy zmienia się ciśnienie, a jeśli tak, to jak się zmienia?

Może by sprawdzić niezależnie czujnik (zmierzyć opór dla kilku wartości ciśnienia) i miernik (podłączać oporniki o różnych wartościach i sprawdzać, jakie jest napięcie na opornikach, co wskazuje miernik). Układ z tranzystorem będzie wrażliwy na temperaturę i mało dokładny - lepiej by było użyć np. wzmacniacza operacyjnego, ale one na ogół są na małe prądy (i mają więcej nóżek).

Zrozumiałem, że zegar ma wskazówkę, a wyniki pomiarów są powtarzalne i zawsze daje się określić błąd (w "głowie"). Moim zdaniem można zastosować metodę prostą i skuteczną, bez żadnego kombinowana, poprostu nakleić dodatkową skalę. Może to niezbyt eleganckie, ale proste i skuteczne.

Jak pisałem - zegar jest nierozbieralny (bez uszkodzenia). Najprościej byłoby nawet nie nową skalę ale wskazówkę przestawić

Z zegara wychodzą dwa kable i te 4,8 jest zmierzone jako napięcie między nimi. Miernik był wpięty zamiast czujnika, więc nie wiem czy napięcie się zmienia czy jest stałe. Schemat 3D narysowany w photoshopie w załączniku.

Tak sobie jeszcze kombinowałem, że może wystarczyłoby ograniczyć napięcie na wyjściu z zegara? Montując potencjometr na wyjściu mógłbym je lekko przyciąć i odczyt przez zegar będzie zafałszowany w górę (chyba).

Zakładając V=4,8 i opór przy ciśnieniu 0Bar = 240Ohm wychodzi I=0,022A. Nie wiem jak działa pomiar w zegarze, ale chyba daje stałe źródło prądowe, wystawia V4,8 i mierzy spadek na rezystancji w czujniku. Tak mi się tylko wydaje, bo jeśli to jest na jaimś uC do sterowania serwo, to uC zwykle mają przetworniki AC do pomiaru napięć, ale do pomiaru natężenia nie słyszałem (pewnie jeszcze). Czyli jeśli przytnę źródło zasilania to zegar odczyta wyższą rezystancję bo R=U/I. Wstawiając potencjometr i doświadczalnie dobierając podział napięć na nim, powinienem być w stanie oszukać zegar. Ma szanse zadziałać?

Jeśli natomiast napięcie jest stałe a pomiar jest w oparciu o natężenie, to nie wiem jak to ugryźć. Tranzystor faktycznie wrażliwy na temperaturę będzie, a ja muszę oszukać zegar w małym zakresie 1-2 Ohmy. Nie mam też za dużo miejsca na upchnięcie układu (zegar jest w słupku zabudowany, fatalna wentylacja w środku, ewentualnie mogę taki układ wyciągnąc poza słupek, na drodze kabla do czujnika, albo przy samym czujniku).

Edit: po głębszym zastanowieniu, potencjometr chyba nie ma sensu, bo i tak miernik będzie widział cały układ (dzielnik + czujnik), więc raczej nie obniży widzianej oporności. Można prosić jakiś przykład z tranzystorem lub wzmacniaczem?

Pisząc o skali miałem na myśli naklejenie jej na szybce, bez rozbierania wskażnika.

Cytat:

- czujnik ciśnienia 240-33 ? (0-10 Bar).

Nieliniowość widać na pierwszy rzut oka, żeby dobrać jakiś układ trzeba wiedzieć jaka to nieliniowość (jaka jest zależność wskazania od rezystancji a jaka ma być). Możliwe że wystarczy podłaczyć równolegle rezystor, a może źródło prądowe, jak nie to układ symulujący rezystancję na wzmacniaczu operacyjnym (mozna mnożyć/dzielić rezystancję), albo konwerter o ujemnej rezystancji (mozna odjąć rezystancję, pewnie bedzie wymagał ujemnego napiecia zasilania)

W samochodach od bardzo dawna popularne są mierniki dwucewkowe, cechą charakterystyczną takiego miernika jest niewrażliwość na zmiany napięcia zasilania. Czy jesteś pewien że twój nie jest tego typu? Dla nas taki miernik to tylko kłopot bo bo trudniej symulować rezystancję niż dodawać/odejmować napiecia/prądy.

Cytat:

Zakładając V=4,8 i opór przy ciśnieniu 0Bar = 240Ohm wychodzi I=0,022A. Nie wiem jak działa pomiar w zegarze, ale chyba daje stałe źródło prądowe, wystawia V4,8 i mierzy spadek na rezystancji w czujniku. Tak mi się tylko wydaje, bo jeśli to jest na jaimś uC do sterowania serwo, to uC zwykle mają przetworniki AC do pomiaru napięć, ale do pomiaru natężenia nie słyszałem (pewnie jeszcze). Czyli jeśli przytnę źródło zasilania to zegar odczyta wyższą rezystancję bo R=U/I. Wstawiając potencjometr i doświadczalnie dobierając podział napięć na nim, powinienem być w stanie oszukać zegar. Ma szanse zadziałać?

Błąd, napewno nie wyregulujesz go napieciem zasilania bo gdyby producent tak spieprzył konstrukcję, wskazania by się zmieniały zależnie od napiecia akumulatora . Nie ważne czy w środku jest uC i czy ma ADC, ale ważne czy układ pomiarowy jest zasilany stabilizowanym napieciem/prądem czy niestabilizowanym (mozna to sprawdzić), do wejścia możesz podłaczyć potencjometr i sprawdzić czy zachowuje sie jak źródło prądowe, czy jak wyjście o określonej rezystancji (niezależnie od budowy wewnętrznej, mozna go opisać układem zastępczym Thevenina - źródło napiecia i rezystor)

Trochę skomplikowałem sprawę, ale im lepiej bedziesz znał działanie tego urządzenia, tym prostszy będzie mozna zbudować układ. Można też na pałę dobierać, może z rezystorem równoległym da sie tak ustawić że błędy wskazania na krańcach zakresu będą akceptowalne?
Znajomość charaktrystyki wskazań w zależności od rezystancji pozwoliła by robić eksperymenty na kartce, lub w symulatorze układów elektronicznych, a to zazwyczaj idzie szybciej niz eksperymenty w samochodzie.

Czy będzie potrzebne ujemne napięcie zasilania? Moim zdaniem jest duża szansa, że nie, ale trzeba wiedzieć, w jakim zakresie napięć i prądów ma działać "kłamca".

Ale jak na razie nawet nie wiem, ile jest przewodów różnych od masy łączących czujnik ze wskaźnikiem - jeden, czy więcej? Bo jak więcej, to sprawa się komplikuje.

Zakładając V=4,8 i opór przy ciśnieniu 0Bar = 240Ohm wychodzi I=0,022A - nie należy zakładać, tylko sprawdzać fakty - rzeczywistość ma mieć pierwszeństwo.

Poszedłem po linii najmniejszego oporu. Kosztem liniowości wstawiłem równolegle opornik. Im wyższe ciśnienie (i mniejsza oporność) tym "przekłamanie" jest mniejsze. Na razie wygląda, że działa, ale muszę jeszcze sprawdzić jak się zachowuje dokładnie w dolnym zakresie od 0-1Bara.

Od licznika do czujnika idą dwa kabelki (pisałem wcześniej i jest na rysunku)

Niewątpliwie opornik zmniejszy wskazania przy każdym ciśnieniu, najbardziej przy najmniejszym - pewnie zamiast 0 pokaże coś koło 1 bara...

Czy któryś z tych dwóch kabelków jest połączony z masą? Tak, czy nie? Ile razy trzeba pytać, żeby uzyskać ten 1 bit informacji?

Jeśli nie podasz istotnych faktów, to nie licz na to, że ktoś ci powie, jak uzyskać pożądane rezultaty. Chyba, że trafi na ślepo...

Niekoniecznie pokaze 1 Bar, bo przy zerowym ciśnieniu, czujnik ma teraz 230 Ohmów i zegar pokazuje 0. Więc jest duża szansa że to będzie wystarczające rozwiązanie.

Sprawdzę jeszcze po południu czy jest masa wspólna na wyjściu do czujnika.

Było 244Ω przy zerowym ciśnieniu, teraz jest 230Ω - wychodzi, że wstawiłeś opornik 4kΩ (może 3.9kΩ - z takim powinno wyjść 229.6Ω). Z 203Ω zrobi się 193Ω - czy wtedy wskaźnik pokaże 1.8 bar? Żeby wyszło 203Ω, czujnik powinien mieć 214Ω - czy tyle ma przy ciśnieniu 1.1 bar?

Poszukałem jeszcze w sieci o samym czujniku i na 99% ma charakterystykę liniową. Ponieważ nie mam stałego dostępu do manometru (i nie łatwo go założyć bo dojście do czujnika w silniku jest utrudnione), wstawiłem opornik regulowany w obwód zamiast czunika i patrzyłem co pokaże zegar przy danej oporności. Wartości pokrywały się z tymi jakie otrzymuję przy dodaniu równolegle opornika (w sumie dwóch w szeregu bo akurat miałem takie pod ręką). Przekłamania są akceptowalne w granicach 0,1-0,2 Bar (a skala jest co 0,2 Bara). Nie zaobserwowałem jakiś niepokojących odchyłek. Licznik traktuję bardziej orientacyjnie, więc nie oczekuję od niego niesamowitej dokładności (0,5 w dolnym zakresie było kłopotliwe bo zapalała się kontrolka niskiego ciśnienia oleju, co było nieprawdą).

Manometrem sprawdziłem tylko to co opisane jest w książce serwisowej. Przy 70st C na biegu jałowy przy 700RPM, przy 2000RPM i przy 4000RPM - nie pamiętam dokłądnie pomiarów ale wyszły wartości katalogowe na liczniku poza tym 1 Barem. Ponieważ im wyższe ciśnienie (a więc mniejsza oporność czujnika) tym "przekłamanie" jest mniejsze, to korekta na górnych wartościach nie powinna się dużo zmienić. Największa korekta jest właśnie w okolicach tego 1Bar.

Ale (zakłądając liniowość czujnika, a mam podstawy żeby takie założenie poczynić) zegar pokazuje dokładnie to co ma pokazać w zakresie 1,5 - 0,2 Bara. Generalnie ciśnienie oleju jak spadnie przy temp 80-90st C poniżej 0,5 to już jest problem, 0,3 uznaje się za mnimum minimów (tyle zwykle jest na czujnikach), moj czujnik fabryczny reaguje od 0,17 Bar, ale to już chyba tylko dla zabawy (pewnie silnik stanie wcześniej z braku oleju). I tu przede wszystkim chodziło o to żeby nie było fałszywego alarmu przy 80st, natomiast jeśli już jest faktyczny spadek ciśnienia to kontrolka na zegarze się zapala. Cel zostął osiągnięty.

Przy zimnym silniku zapuszcza się czasem w okolice 6,5 Bara (zimnego nie gazuję), nagrzany skacze do 4-5 Barów przy mocniejszej jeździe. To nie jest profi, licznik nie kosztował 999zł i nie będzie jeździł po torze. Ale ćwiczenie pokazuje czemu (teoretycznie) liczniki typu Defi czy STRI kosztują takie pieniądze w porównaniu do AutoGauge

Dzięki wszystkim za pomoc. Najprostrze rozwiązanie okazało się wystarczające, choć jestem pewien że można by go tak skalibrować żeby pokazywał co do 0,01Bara.