Konzept einfachst-Drehmomentsensor

Diskutiere Konzept einfachst-Drehmomentsensor im Controller/Regler, Fahrerinformation, Elektronik Forum im Bereich Diskussionen; Du hattest schon gesehen das ich den Wikipedia Artikel zu "Übergangswiderstand" was ein anderes Wort für Kontaktwiderstand ist oben sogar verlinkt...
Singing-Bard

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Gugst du Physikbuch :)

Du hattest schon gesehen das ich den Wikipedia Artikel zu "Übergangswiderstand" was ein anderes Wort für Kontaktwiderstand ist oben sogar verlinkt hatte?

Das Problem ist ja nicht, das es den Effekt nicht gibt, sondern das dies in einem sich bewegendem System, in einem nach allen Seiten leitendem System eines Ringförmigen Leiters nicht funktionieren kann.

Aus meiner Sicht gibt keine reproduzierbaren Widerstandswerte die in dieser Situation von der Zugbelastung abhängig sind.

Ein Laboraufbau, wo man zwei elektrisvhe Leiter gegeneinander presst und eine vergrösserte Kontaktfläche misst gibt es unbezweifelt. ;-)

(Ich habe auch gemessen und Rahen und Kette leiten z.b auch.)
 

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bjp

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Ich habe im Stand gemessen und die Kette be- und entlastet. Die Fahrtmessung geht erst bei entsprechend isoliertem Tretlager oder Hinterrad. Soweit bin ich noch nicht.

Und 30 Übergangswiderstände in Reihe einer wechselnd belasteten Kette Mitteln sich schon aufgrund der Anzahl.

Aber natürlich wird das Signal eher unsauber sein und daher muss man Mittelwerte bilden und extreme rausrechnen/ignorieren.

Das die Kette im unbelasteten Zustand viel höhere Widerstandswerte hat, ist ja plausibel. Daher auch die angedachte Kalibrierung mit "Fuss auf dem Pedal".
Letztlich wird man dann alles über 30 oder 50 Ohm abschneiden und ignorieren.

Es ist bisher nur ein Konzept und ich bin dran interessiert, das Mal umzusetzten.
Bin zu.zt. nicht Zuhause, erst nächste Woche wieder und verfolge gespannt die diversen Kommentare.
 
Hochsitzcola

Hochsitzcola

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[Klugscheißmodus]

Du hattest schon gesehen
Du hattest schon gesehen, daß ich deinen Satz
Physikalische Kraft hat keinen Einfluss auf den Widerstand.
zitiert hab? Dieser Satz ist schlichtweg falsch. Kraftänderung --> Dehnungsänderung --> Widerstandsänderung

[/Klugscheißmodus].

in einem nach allen Seiten leitendem System eines Ringförmigen Leiters nicht funktionieren kann.
Das System soll ja nicht nach allen Seiten leiten. Der Widerstand im Leertrum ist immer vergleichsweise hoch und nicht von der Zugkraft im Lasttrum abhängig. Damit ist der Gesamtwiderstand dieser Parallelschaltung von konstantem Widerstand im Leertrum und dem veränderlichen Widerstand im Lasttrum auch eindeutig von der Zugkraft im Lasttrum abhängig. Zum Rahmen hin soll das Tretlager ja isoliert werden, also gibt es dort keinen weiteren Parallelstrang:
Verwendet man ein Tretlager mit elektrischer Isolierung gegen den Rahmen (z.b. Vierkant mit Kunstoff-Hülsen),

Dennoch werden die Widerstände halt vom Wetter, von der Schmierung, von dem Alter, vom Schräglauf im gewählten Gang.... abhängen. Man müsste wohl ständig nachkalibrieren...

Gruß
hochsitzcola
 
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bjp

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Man müsste wohl ständig nachkalibrieren...
Ja, klar, das kann sein, dazu halt mal ausprobieren.

Es stellt sich aber die Frage, wie sensibel das ganze überhaupt sein muss. Z.B. 4 verschiedene Leistungsstufen wären ja schon etwas.

Und es ließe sich vielleicht auch eine kontinuierliche Autokalibrierung im Betrieb verwirklichen, indem Man eben wählt, dass man im Durschnitt z.B. 70% Unterstüzung möchte und den Range Min/Max anhand der gemessenen Istwerte anpasst.
Das ist aber alles Schritt 5 oder 6 für mich und sicher auch diskussionswürdig.

Immerhin kommt der Cola-trinker auf dem Hochsitz auf ähnliche Messwerte.
Wie ist denn der Wert beim mit Handgewicht belasteten Pedal und beim mit Volllast belasteten Pedal ?
 
bjp

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(Ich habe auch gemessen und Rahen und Kette leiten z.b auch.)
So wie im Foto gemessen dürfte der geringste Widerstand über das Kettenrad und Tretlager in den Rahmen zur Ständerschraube gehen und relativ unabhängig von der Kettenspannung.
Messe mal Kette kurz hinterm Kettenrad bis Kette kurz vorm Ritzel. Am besten mit Krokoklemmen und dann mal.die Kette be- und entlasten.

Gruß Bernd
 
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Singing-Bard

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Schon gut, Du meinst es also ernst mit deinem Vorschlag.

Aus meiner Sicht kann man an einer sich bewegenden Fahrradkette keine reproduzierbaren Widerstände in abhängigkeit von der Kettenspannung messen.

Und ohne diese eindeutige und reproduzierbaren Sensordaten kann ich mir kein System vorstellen.

Ich werde hier einfach weiter mitlesen, würde mich freuen wenn es Dir gelingt so etwas zu entwickeln, sorry wenn ich das für einen Witz hielt und Dich damit verletzt haben sollte.
 
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moonrock

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Alle behaupten das geht nicht, dann kam einer der machte es.............Ritzel aus Keramik, Kunststoff oder Kohlefaser............................
 
Ewi2435

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Ich finde die Idee echt gut.

Die Widerstandsänderung ist definitiv messbar. Zwischen den Gliedern ist normal Fett/Öl/ Wachs, Das isoliert gut. Klar muss es Kalibriert werden. Das kann man aber auch während der Fahrt sauber verarbeiten indem man bei negativen Drehzahländerungen (Also langsamer werdende Kurbel und damit Entlastung des Lasttrums prüft und misst.
Das sollte soweit verwertbare Ergebnisse bringen, erfordert natürlich gerade am Anfang einen Algorithmus der das immer wieder sauber misst.

Aber die Idee ist gut.
 
C

cephalotus

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Was wäre mit einem kleinen Ritzel, das von oben über einen Hebel auf die Kette drückt? Die Kettenzugspannung würde dann auf die Andruckfeder wirken und daraus müsste sich mittels Hallsensor doch ein "Gasgriffsignal" abbilden lassen.

MfG
 
Ewi2435

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Was wäre mit einem kleinen Ritzel, das von oben über einen Hebel auf die Kette drückt? Die Kettenzugspannung würde dann auf die Andruckfeder wirken und daraus müsste sich mittels Hallsensor doch ein "Gasgriffsignal" abbilden lassen.

MfG
Das müsste eine unglaublich starke Feder sein und dann auch noch auf das Fahrergewicht abgestimmt. Da wo der schwache Fahrer die Feder kaum runter drückt, hat der stärkere das Ding durchgehend am Anschlag.
 
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Alv

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. Direktläufer
Was wäre mit einem kleinen Ritzel, das von oben über einen Hebel auf die Kette drückt?
Hatte ich eine Weile in Betrieb, bis ich auf Thun-Tretlager umgestiegen bin.
Der Sensor war eine Wiegeeinheit bis ca. 5kg.
Problem dabei: Ein kleines Ritzel rattert ziemlich stark, eine Kufe nutzt sich schnell ab.
Nach meiner Schätzung müßte das Andruck-Ritzel etwa den Durchmesser einer CD haben.
Vielleicht könnte man es mit 2 kleinen, S-förmig umschlungenen Ritzeln, ähnlich dem Umwerfer einer Kettenschaltung versuchen...
 
bbike

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Umbau und Eigenbau
Hallo
Also das Thema Drehmomentsteuerung beschäftigt mich auch schon länger und auch mir ging es immer darum eine einfache , vorallem in elektronischer Sicht , und zuverlässige Lösung zu finden . Die Idee mit der Kette finde ich ganz gut , allerdings hätte ich bedenken ob die Messung nicht ständig gestört wird . Wie hier viele schon geschrieben haben wird Schmutz , Temperatur usw einfluß nehmen .
Ich habe bei 2 Trikes mal verschiedene Versuche gemacht die sehr gut funktionieren . Ich muß dazu sagen das gerade das Trike hier Vorteile hat bzw der Umstand das die Kette meist über eine Umlenkrolle sowieso umgeleitet werden muß dies sich zu nutze machen .
Das war mein allererstes Konzept, hat zwar funktioniert, hat aber Krach gemacht...
Nine Continent Pedelec-Sensor
Ich habe bei meinen Trike sowieso eine Umlenkrolle verbauen müssen um die Kette unter den Sitz zu führen . Desshalb habe ich diese Rolle federnd eingebaut wobei die Bewegung der Rolle nur minimal ist und der normale Fahrer hier keinen Unterschied als wäre sie fest verschraubt bemerkt .
DSCN4617 (2).JPG
Die Halterung der Rolle wird unter Last minimal nach oben gezogen und überträgt auf der anderen Seite über ein Gestänge einen Gashebel .
DSCN4545 (2).JPG
Das Signal wird einfach vermischt mit einem Drehzahlsignal und wird einfach am Controller am Gaseingang angeschlossen . Also mein Motor dreht schneller bzw stärker wenn ich fester trete oder je schneller ich trete . Also ein ähnlicher Aufbau wie der von @Hochsitzcola nur das diese Rolle ja sowieso gebraucht wird und kein Mehrgeräusch erzeugt wie es üblich ist .
Zweite Variante beruht auf ein FAG Tretlager wie es beim Smart E-Bike verbaut war . Diese Tretlager haben den Nachteil das sie nur eine Messung am linken Pedal erzeugen und man müsste das elektronisch irgendwie ausgleichen um ein nahezu gleichbleibendes Signal zu erhalten . Ich nutzte wieder den Umstand das meine Kette ja wieder unter den Sitz geleitet werden muß und habe den Antriebsstrang geteilt . Meine Kette verläuft jetzt links bis zum Hinterbau nach unten .
DSCN4201 (2).JPG
So verläuft sie unter dem Sitz bis zum Hinterbau und das Kettenritzel ist eigentlich meine linke Kurbel vom FAG-Tretlager .
Rechts habe ich sogar 2 Kettenblätter , also eine zusätzliche Schaltung .
DSCN4197 (2).JPG
Jetzt habe ich rechts eine ganz normale Schaltung wie bei einem normalen Fahrrad mit normaler Kettenlänge .
Aber der Hauptvorteil ist jetzt der das mein Tretlager eine annähernt gleichmäßige Messung erzeugt da die Antriebskraft ständig über die Tretlagerwelle von links nach rechts übertragen wird . Als elektronische Bauteile benötige ich nur ein Drehpoti zur Feineinstellung und einen mini Spannungswandler der für die ca 12V Spannungsversorgung des Tretlagers sorgt . Das Signal wird wieder einfach am Gaseingang angeschlossen und in meinen Fall diesmal mit dem PAS im Controller vermischt .

@bjp Ich will dich nicht von deiner Idee abbringen sondern nur zeigen das auch andere schon nach anderen Lösungen gesucht haben .

Grüße
 
bjp

bjp

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Hallo @bbike,
ja, es gibt einige andere Lösungen, ich hab hier schon einiges rumgelesen.
Das bringt mich nicht von meiner Idee ab, auf deren Testen ich einfach Lust habe. Ich glaube natürlich an eine Machbarkeit, sonst würde es (mir) keinen Spass machen. Das wird sich die nächsten Wochen herausstellen. Und wenns bei mir nicht klappt - vielleicht ja bei einem Anderen - und ich kann mein System korrigieren.

Die Kommentare aus verschiedenen Richtungen sind für mich keine Belastung, sondern eher Informativ oder Ansporn.

Diesen Thread habe ich aber für das Konzept „Kette als widerstandsbasierter Kraftsensor“ gestartet, weniger um andere, ggf. auch gute andere Drehmoment- bzw. Kraftsensorsysteme.
 
Hiasi

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Bosch Performance, Bafang Max, BMC, GMAC mit Reku
Ich finde solche Ideen genial. Darauf muss man erstmal kommen. Auch wenn es evtl. nicht umzusetzen ist, so ist Wissenschaft.

Ihr kennt sicher alle das funktionierende Konzept von TranzX, die an der Kettenschaltung per Hallsensor messen?
Über eine Aufnahme mit Schlitzen, das Alu verformt sich ein wenig bei (Ketten-)Spannung:

eBay Kleinanzeigen | Kostenlos. Einfach. Lokal. (zu teuer!)

Buy Tranzx Sensor TMM4 Hub Speed 60 cm at HBS


TranzX TMM4 heißt das Teil.

Edith sagt: Passt nur an den passenden Rahmen?
 
Hochsitzcola

Hochsitzcola

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Da ich gerade dabei bin, den code von @Hochsitzcola (nicht...:oops:) zu vestehen, stelle ich einfach mal ein paar fragen. Der grundsätzliche Ablauf des Programms ist mir, glaube ich weitgehend klar.

Aber einzelne Zeilen verstehe ich nicht, also z.B.:

Code:
36:    Torque_kumuliert -= Torque_kumuliert>>5;                                        //kumulierten Wert um 1/32stel reduzieren
Hier verstehe ich nicht, warum die Binäre Zahl 'Torque_Kumuliert>>5' genau 1/32stel von 'Torque_kumuliert' ist. Es werden doch von der binären Zahl 5 Stellen hinten abgeschnitten, also z.B. aus 1111111 (dez:127) eine 11 (dez: 3) gemacht.

weitere Fragen folgen, muss jetzt Abendessen machen....

Edit: verstanden, bitweise Verschiebung um 5 ist eine Division durch 2^5 = 32.
Ergbnis ist im obigen Beispiel eine 3, was ja auch dem ganzzahligen Ergebnis der Teilung 127/32 entspricht.

Ebenfalls nicht verstanden habe ich diesen Passus:

Code:
21:  TCCR0A = _BV(COM0A1) | _BV(COM0B1) | _BV(WGM01) | _BV(WGM00);
22:  TCCR0B = _BV(CS00);          //Prescaler 256 @ 16MHz -> 62,5 kHz PWM Frequenz
23:  OCR0B = 0;                   //Ausgang auf 0 setzen (LED aus)
24:
25:   TIMSK |= (1 << TOIE0); //enable Timer0 overflow interrupt
26:   sei();

alle Zeilen nicht verstanden, ausser das die Variablen etwas mit Timern zu tun haben.

so, jetzt muss ich Abendessen :)
 
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