E-bike. Wzmocnienie sygnału czujnika Halla i konwersja sygnału.

Witam.
Postanowiłem do sterownika roweru podłączyć czujnik obrotu korby, żeby sterownik wspomagał silnikiem bez potrzeby używania manetki. Pojawił się pierwszy problem ponieważ czujnik obrotu korby (Halla,PAS) podaje sygnał +4,85V (takie jest napięcie w zasilaniu czujnika ze sterownika), a sterownik włącza wspomaganie gdy jego kabel sygnałowy zwierany jest do masy (przebieg prostokątny).
Wymyśliłem, że sygnał z czujnika podam na jakiś przekaźnik ssr (akurat użyłem AQY212EH) czy transoptor (PC817). Idea była słuszna, jednak pobór prądu przekaźnika jest na tyle duży, że czujnik nie wyrabia prądowo i napięcie spada do ok. 1,2V czyli poniżej progu zadziałania przekaźnika.

Ktoś podpowiedział ni, żeby zastosować wzmacniacz LM358, troszkę poczytałem (chociaż ta wiedza ciężko do mnie trafia) i "stworzyłem" coś takiego:

Jak salwa śmiechu ucichnie to dokończę ...
I tutaj odbiłem się od ściany wiedzy.
Po podaniu zasilania na wzmacniacz od razu na wyjściu pojawia się 1,4V. Po podaniu napięcia na wejście + napięcie rośnie do 3,5V i to chyba jest ok, ale skąd napięcie początkowe na wyjściu 1,4V?
Po podłączeniu transoptora do wyjścia i masy , napięcie spada do 1,2-1,3V, tak jakby wzmacniacz nie wzmacniał.
A chciałem po prostu, żeby czujnik podał te kilka woltów na przekaźnik a ten pstryknął i zwarł kabel sygnałowy sterownika do masy ... proste ... zasadniczo.
Jeśli ktoś chciałby mnie wspomóc pomysłem to zapraszam
Pozdrawiam
Bogdan B.

Jak wejście + jest niepodłączone to nie znaczy że tam jest 0V.
Link
Poprzez emiter-baza tranzystorów wejściowych coś tam na wejściu jest.
Zewrzyj do masy poprzez rezystor.

Dzięki za odpowiedź.
Założenie było takie: prąd z czujnika halla trzeba wzmocnić na tyle aby uruchomił się przekaźnik.Na przykład taki transoptor PC817 pobiera aż 170mA.
Po co transoptor? Przekaźnik nie może być cewkowy ponieważ może nie wyrabiać przy częstotliwościach impulsów z czujnika, dlatego postawiłem na przekaźnik SSR czy transoptor (AQY212EH i PC817).
Z kolei sam przekaźnik musi podać masę do kabla sygnałowego w sterowniku, to widać na moim "schemacie"
W pierwszym opisie pojawił się błąd. Napięcie zasilania czujnika to 4,35V i jest na tyle wydajne , że zasila bezpośrednio do niego podłączony transoptor. Ponadto w sterowniku dostępne jest od 39 do 54V 35A.
Moja wiedza jest mocno ograniczona, jednak jestem w stanie, na podstawie Prawdziwego Schematu, zmontować i uruchomić układ.
Pozdrawiam

Witam ponownie.

Na samym początku zaznaczyłem, że jestem laikiem i opisuje temat jak potrafię, fachowiec ze mnie żaden, Ale do rzeczy:

trymer01 napisał:

Na przykład taki transoptor PC817 pobiera aż 170mA.
Gdzie to podano: http://learnabout-electronics.org/Downloads/PC817%20optocoupler.pdf?

Wiem, że się nie zgadza z notą ale zmierzyłem miernikiem i tyle wyszło.

trymer01 napisał:

Czy nasz układ ma zwierać kabel sygnałowy do masy w takt sygnału wejsciowego?
Jeśli tak - co jest na kablu sygnałowym (napięcie - jakie, wydajność prądowa) - parametry sygnału zwieranego do masy muszą byc znane

Dokładnie tak, kabel sygnałowy ma być zwierany do masy. Napięcie z czujnika Halla to max. 4,35V, wydajność prądowa raczej niewielka, nie była w stanie uruchomić żadnego przekaźnika czy transoptora (zasilając je z innego źródła działały)

trymr01 napisał:

Jakiej wartości napięcie na kablu sygnałowym układ odczytuije jako zwarcie/rozwarcie?

Jeśli mowa o działaniu sterownika to po prostu przewodem zwierałem kabel sygnałowy do masy sterownika i zaczynał działać. Napięć nie mierzyłem.

trymer01 napisał:

Jaka jest częstotliwość sygnału sterującego?

Jeśli mowa o ilości impulsów z czujnika to ok 15/s

Pozdrawiam

Pewnie problem leży po mojej stronie, że nie potrafię opisać zasady działania potrzebnego mi układu, jak w pierwszym poście:
"A chciałem po prostu, żeby czujnik podał te kilka woltów na przekaźnik a ten pstryknął i zwarł kabel sygnałowy sterownika do masy ... "
Ale jak napisałeś:

trymer01 napisał:

Ja rozumiałem go tak, że masz jeden kabel sygnałowy z czujnika Hall'a z sygnałem prostokątnym, i chcesz aby jakiś inny kabel (opisany na Twoim schemacie również jako sygnałowy) wchodzący do sterownika był zwierany do masy w takt sygnału z czujnika Hall'a.

dokładnie o to chodzi.
Moja córka, widząc problemy z komunikacją, przygotowała infografikę opisującą zasadę działania układu (opisy moje):


Dodano po 3 [godziny] 34 [minuty]:

Wydajność prądowa kabla, który mamy zwierać? Nie mam pojęcia, jak pisałem powyżej zwierałem drutem masę do kabla w sterowniku i sterownik ruszał.

1. Czy masa (minus zasilania) czujnika Halla i masa sterownika mogą być połączone, czy powinny być odrębne? Jeśli muszą być odrębne, to pewnie będzie potrzebny transoptor.

2. Jaki prąd płynie, gdy wejście sterownika połączysz z masą? Jeśli niewielki, a odpowiedź na 1 jest "mogą być połączone", to sposób z #10 zadziała; znając konkretną wartość prądu można wskazać, jakie MOSFET-y się do tego nadadzą, i wybrać najtańszy, najłatwiejszy do kupienia, albo najwygodniejszy do montażu.

Na przykład taki transoptor PC817 pobiera aż 170mA.

Dopuszczalny prąd PC817 (LED-a i fototranzystora) jest 50mA; 170mA prawdopodobnie go uszkodziło.

Przydałoby się zrobić jeszcze taki test: zamiast robić zwarcie wejścia sterownika do masy, łączyć je z masą poprzez opornik (np. 100 omów). Przy jakim największym oporze sterownik zachowa się tak samo, jak przy zwarciu? Ale na to trzeba mieć dużo różnych oporników, i jakiś system próbowania.

Witam po krótkiej przerwie, ale na innym forum tłumaczyliśmy z córką Ogólną Teorię Względności Einsteina.

trymer01 napisał:

Najlepiej narysuj to tutaj, sprawdzimy czy się rozumiemy.

Tak to zrozumiałem.

_jta_ napisał:

1. Czy masa (minus zasilania) czujnika Halla i masa sterownika mogą być połączone,
2. Jaki prąd płynie, gdy wejście sterownika połączysz z masą?

1. Masa czujnika i sterownika jest ta sama, ze sterownika wychodzi całe zasilanie do czujnika i wejście sygnału, to wynika z mojego pierwszego rysunku.
2. Zmierzyłem prąd zwarcia masy do wejścia sygnału sterownika : 0,50 mA

_jta_ napisał:

Dopuszczalny prąd PC817 (LED-a i fototranzystora) jest 50mA; 170mA prawdopodobnie go uszkodziło.

Podłączyłem miernik szeregowo w zasilanie transoptora i takie było wskazanie.

Próbowałem przystosować do moich potrzeb moduł czujnika Halla do Arduino:
https://botland.com.pl/pl/czujniki-pradu/4494-czujnik-halla-ah49e-modul-waveshare.html podmieniając czujnik na mój rowerowy ale ten moduł też nie był w stanie poprawnie zasilić przekaźnika.

Pozdrawiam

Tak to zrozumiałem.

Gdyby obciążeniem miała być cewka przekaźnika, to należałoby równolegle do niej dać zwykłą diodę, katodą do +zasilania. Ale tak nie jest, bo:

2. Zmierzyłem prąd zwarcia masy do wejścia sygnału sterownika : 0,50 mA

Pół mA? To niewiele, byle jaki N-MOSFET się nada, może być także sam transoptor, albo jakikolwiek tranzystor NPN. Z tym, że o ile bramkę MOSFET-a można podłączać przez niewielką oporność, o tyle transoptor i tranzystor NPN wymagają nieco większej (np. od 330 do 1k dla transoptora; dla tranzystora NPN może być np. 51k, ale i z 1k będzie działać).

Podłączyłem miernik szeregowo w zasilanie transoptora i takie było wskazanie.

Mam wrażenie, że transoptory nie miewają zasilania - a w każdym razie PC817 nie ma. Ma LED-a, którego należy zasilać ograniczając prąd szeregowym opornikiem do co najwyżej 50mA (wystarczy 2mA, a nawet nieco mniej), i ma fototranzystor, który w tym układzie raczej nie potrzebuje zasilania - ma je z wejścia sterownika.

trymer01 napisał:

- to spróbuj tak: z czujnika Hall'a daj opornik 100 Ohm, drugi jego koniec na bramkę tranzystora np. IRLU024 https://www.tme.eu/pl/details/irlu024pbf/tranzystory-z-kanalem-n-tht/vishay/ jego źródło na masę (minus), a dren do kabla sterownika.

Wielkie dzięki za pomoc. Poskładałem i działa idealnie. Zamiast IRLU024 zastosowałem BS170 bo bo tamtego w lokalnym sklepie nie było, dodatkowo dałem rezystor pomiędzy bramkę a źródło bo mosfet sam się wzbudzał nawet od zbliżenia ręki.

Idziemy z córką na forum onkologiczne, wytłumaczyć jak się leczy raka.

Pozdrawiam