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[Top Chip]: Texas Instruments LDC1000 Inductance to Digital Converter

Der LDC1000 misst die Induktivität L sowie einen zu den Spulenverlusten proportinalen, fiktiven, Parallelwiderstand Rp einer angeschlossenen Induktivität. Dazu wird mit einer Parallelkapazität Cp (unbedingt hochwertiges NP0/C0G Material verwenden!) ein Schwingkeis aufgebaut, die Resonanzfrequenz muss dabei unter über 5kHz und unter 5MHz liegen (wozu ggf. zur Feinabstimmung iterative Optimierungen notwendig sind, d.h. probieren). Der IC misst die Schwingfrequenz und aus dieser kann bei bekannter (und als konstant angenommenen) Parallelkapazität mit der allseits beliebten Thomsonschen Schwingungsformel die Induktivität berechnet werden.

Zusätzlich wird der zur Aufrechterhaltung der Schwingung benötigten Strom gemessen und aus diesem ein als “Proximity Data” bezeichneter Wert berechnet. Der Name kommt daher, dass er zu den Wirbelstromverlusten in einem sich der Sensorspule nähernden ferromagnetischem Ziel (umgekehrt) proportional ist. Linearisiert ergibt sich daraus der besagte Parallelwiderstand Rp. Man kann unter Verwendung der bekannten Kapazität und der gemessenen Induktivität dann aber auch den als Angabe bei Induktivitäten üblicheren Serienwiderstand Rs errechnen.

Es gibt ein wirklich nettes kleines Evalboard  samt PC-Software zu diesem Chip und auch eine nach AEC-Q100 Temperature Grade 0 (-40°C bis 150°C (!) ) qualifizierte Version. Sehr praktisch, wenn es mit der Klimaerwärmung so weitergeht oder man direkt an etwas wärmeren Orten (Getriebe und Motoren…) messen muss.

Bei TI findet man noch weitere Inductance to Digital Converter, unter anderem den LDC1101 für Sensorfrequenzen von 500kHz bis 10MHz und mit einem Betriebsspannungsbereich von 1.8V bis 3.3V, sowie einige mehrkanälige ICs, die aber “nur” die Induktivität und nicht den Verlustwiderstand berechnen.

Für das korrekte Dimensionieren der Filterkapazität ist bei all diesen ICs eine low capacitance active probe fürs Oszilloskop empfehlenswert, aber die sollte man ja sowieso immer griffbereit haben. Im Notfall reicht aber auch eine selbstgebaute passive probe.

Der Schaltplan

Heute zähle ich mal ein paar Punkte auf, die man bei einem guten Schaltplan beachten sollte. Es geht dabei heute nicht um die Schaltung an sich oder um die Bauteilauswahl, sondern um ihre Darstellung im ECAD Tool.Schaltplan

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Vias und Lötstopplack

Überraschend häufig taucht die Frage auf, wieso man Vias (Durchkontaktierungen) auf PCBs nicht mit Lötstopplack überdecken soll. Den Rest der Seite lesen »

Einstieg in den Automobil-Motorsport

Zugegeben – nicht  ganz ohne Eigeninteresse habe ich mir im Rahmen meiner Bachelorarbeit folgende Fragen gestellt:

  1. Mit welchen Kosten ist zu rechnen, wenn man in einer Automobil-Breitensportdisziplin erstmal an den Start gehen will?
  2. Mit welchen laufenden Kosten ist zu rechnen, wenn man regelmäßig und wettbewerbsfähig fahren möchte?

Um diese Fragen zu beantworten, musste zunächst ein Rahmen abgesteckt werden – letztendlich habe ich mich einerseits aufgrund der Kategorisierung durch die OSK, andererseits aufgrund der Verbreitung auf folgende Disziplinen beschränkt – mit der wichtigen Einschränkung, dass sie für den Durchschnittsmenschen ohne außergewöhnliche monitären Mittel oder motorsportliche Laufbahn/Familie in Reichweite bleiben. Zudem musste ich mich aus Zeitgründe auf den Automobil-Motorsport in Österreich beschränken.

Rallye Finland 2010, CC BY-SA 3.0 by Kallerna

Rallye Finland 2010, CC BY-SA 3.0 by Kallerna

Die behandelten Disziplinen sind:

  • Autocross / Rallycross (Amateurlevel)
  • Bergrennen
  • Drift
  • Rallye, Rallye historisch
  • Rundstrecke / Tourenwagen, Rundstrecke / Tourenwagen historisch
  • Slalom
  • Stockcar / Auto Crash (kam erst durch Teilnehmer dazu)

Mit diesem Fokus ist ein Fragebogen entstanden, in dem (neben einigen statistischen und Motivationsbezogenen Punkten – leider musste die Arbeit im Fach Marketing bewilligt und geschrieben werden) folgende Punkte abgefragt wurden:

  1. Initiale Investitionen: Kosten für Wettbewerbsfahrzeug, Fahrerausrüstung und sonstige einmalige oder unregelmäßige Kosten – müssen aufgebracht werden, um an den Start gehen zu können.
  2. Laufende Kosten: Laufende Kosten pro Saison (Lizenzen, Versicherung, Fahrzeugreparaturen) oder pro Bewerb (Startgeld, Anfahrt, Unterkunft, Verbrauchs- und Verschleißmaterial), die zur erfolgreichen regelmäßigen Teilnahme aufgebracht werden müssen. Diese wurden mit der Anzahl der typischerweise gefahrenden Läufe pro Saison multipliziert und zu den saisonellen Kosten addiert.

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Vortrag “Mythen der Elektronikentwicklung” und das Chaos Communication Camp 2015

Alle 4 Jahre treffen sich Entwickler, Hacker und andere technikbegeisterte Menschen zum Erfahrungsaustausch auf einer Campingwiese. Natürlich waren wir auch dort und ich wurde sogar eingeladen, einen Vortrag zu halten.

Vortrag Camp2015 Den Rest der Seite lesen »

[Top Chip] Texas Instruments TPS2592BA / BL eFuse Überspannungsschutz

Ich musste eine kleine Schaltung mit einem Atmel AVR vor Schäden durch unsachgemäßen Anschluss durch Laien (freundlich ausgedrückt) schützen. Dazu habe ich den TPS2592BA von Texas Instruments ausprobiert und erfolgreich getestet.

Prinzipiell handelt es sich um einen “intelligent” angesteuerten FET mit Unterspannungsüberwachung, Strombegrenzung (einstellbar, aber recht ungenau) inklusive Anstiegsratenbegrenzung (Slew Rate klingt viel besser…) und – jetzt kommts – einen Überspannungsschutz, der die Ausgangsspannung auf 6.1V begrenzt. Also gerade noch im tolerierbaren Bereich für den AVR und natürlich nur solange (thermisch) möglich, dann wird der Ausgang getrennt. Im Normalbetrieb verursacht der TPS2592 nur einen vernachlässigbaren Spannungsabfall (<50 Milliohm Durchgangswiderstand).

Leider hat er keinen integrierten Verpolungsschutz, sodass hierfür vorher z.B. ein zusätzlicher PMOS FET notwendig ist, aber wir wollen ja mal nicht kleinlich sein…
Es gibt übrigens noch die Variante TPS2592BL. Die schaltet den Ausgang nicht automatisch nach einer Abkühlphase wieder ein, sondern muss von der Spannungsversorgung getrennt werden (Latch off). In meinem Einsatzbereich war die TPS2592BA Variante mit Auto Retry sicherer.

Artgerechte Geländewagenhaltung

Starex1

Statt immer nur mit Kleinwagen im Kreis zu fahren, haben wir mal wieder unseren Großen ins Gelände gebracht.
Man kann auch in 3 Dimensionen Spass haben…. Den Rest der Seite lesen »

Rätselbild

Pic1 Was ist das? Den Rest der Seite lesen »

[Top Chip] Analog Devices AD7747 Capacitance-to-Digital Converter

Heute mal einen etwas spezielleren Chip: der Analog Devices AD7747 Capacitance-to-Digital Converter misst eine Kapazitätsänderung von bis zu 8pF mit bis zu 17pF Common Mode Capacitance.

Ist etwas kompliziert, also: Der Chip kann eine Kapazität von bis zu 17pF, die sich durch irgend einen Effekt um max. 8pF vergrößert oder verringert, messen. Und zwar, jetzt wird es interessant, mit 20aF (atto = 10−18) (!) Auflösung und einer absoluten Genauigkeit im fF (femto = 10−15) Bereich. Der Einsatzbereich dieses Chips sind also kapazitive Sensoren aller Art. Die können auch etwas weiter entfernt angebracht werden, der AD7747 kann eine Abschirmung anregen. Dann ist aber der Einsatz von Triaxkabeln mit den hierfür notwendigen sehr teuren und aufwändig zu montierenden Steckern empfehlenswert. Man kommt also in Bereiche, in denen das Basteln endet und die echte Elektronikentwicklung beginnt ;-)

IPC CID

Da es nur sehr wenige Infos zur Prüfung zum IPC Certified Interconnect Designer gibt, hier ein paar Hinweise.

Die “IPC – Association Connecting Electronics Industries” ist ein internationaler Fachverband der Leiterplatten- und Elektronikindustrie. In dieser Funktion bietet sie u.A. die weltweit einheitliche Zertifizierung zum IPC Certified Interconnect Designer an, eine in der Industrie hoch anerkannte und fachlich nicht zu unterschätzende Prüfung mit zugehörigem einwöchigen Kurs. In diesem Artikel will ich kurz von meinen Erfahrungen dazu berichten.

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