בדיקת היתכנות לבניית מכשיר בדיקה למעגל הצתה משני

שלום חברים,

ת'רד זה בא כהמשך לבירורים שעשיתי ומספר התכתבויות עם דניאל. לאחר שהעסק קרם קצת עור וגידים החלטתי להעלות את זה לעיונם של כולם בתקווה לשמוע עוד דעות. אני אקדים ואומר שהוא מיעד לכולם אך אני מניח שהמושגים שיוזכרו בהמשך לא ידברו הרבה למי שלא מבין באלקטרוניקה, אז עמכם הסליחה.

הרעיון הוא לבנות מכשיר תוצרת בית, שכל אחד יוכל לבנות עם קצת רצון (סטייל מוניטור מתח של מרק). המכשיר יתלבש בצורת Clmap על חוט הצתה (מעגל משני של מערכות עם סליל הצתה מרכזי) ויאפשר קריאת הערכה של עוצמת הניצוץ. באופן רגיל משתמשים בפרובים כאלו לחיבור לסקופ אך כאן הכוונה להימנע משימוש בסקופ משתי סיבות:

א_ מחיר- עבור מי שאין ברשותו סקופ.

ב_ כלי נייד, קל ופשוט, נוח לבדיקות שטח.

המכשיר יתן תצוגת Bar Meter, לדים אוליי ספרות ב- KV אם אצליח להגיע לדיוק סביר.

מחקירת התחום עולה כי יש שני סוגי פרובים (ובאינטרנט לרוב מבלבלים בין המושגים):

פרוב זרם (להבנתי זה מה שמשתמשים בו בציוד המוכן לבדיקת הצתה) הוא אלמנט המוכר בשם במקצועי כ- current transformer. זהו בעצם שנאי שמשתמשים בו למדידת זרמים גבוהים בדר"כ או כאשר לא רוצים לנתק את המעגל. הפרוב זרם מעמיס מעט מאד את המעגל הנמדד ולכן אידאלי לאפליקציות של מדידה. הוא שונה מאד למי שמכיר שנאים רגילים היות והוא מנוי מליבה דמויית טורואיד (טבעת פריט) דרכה מעבירים את המוליך הנבדק. המוליך הנבדק משמש כסליל הראשוני של השנאי- סליל בעל ליפוך אחד בלבד. על היקף הטבעת מלפפים סליל משני אותו מחברים לנגד עומס מתאים. יחס הזרמים הופכי ליחס הליפופים. נניח שמודדים אות של 1A ומשתמשים בטבעת בעלת 10 ליפופים. הזרם בסליל המשני יהיה כמובן עשירית אמפר. את הזרם הזה מכפילים בנגד העומס ואז מקבלים מתח פרופורציונלי לזרם. הסוד הוא מספר הליפופים, בחירת הנגד המתאים והחומר ממנו עשויה הטבעת. כל אלו יקבעו את מידת ההפסדים ופס התדרים שהשנאי יהיה יעיל בו. בחירת רכיבים אלו הינה אומנות בעיקרון, במיוחד במקרה של פרובים רחבי סרט לסקופים (ל-RF במיוחד). כאמור פרוב זה מודד זרם ולא מתח.

השני- פרוב קיבולי מבוסס על כך שיוצרים קיבול בין חוט ההצתה לבין מעטפת כלשהי שיוצרים סביבו. מאחר והמתח גבוה מאד בחוט הצתה וכן התדר של הספייק גבוה יחסית (אין הכוונה לתדר הפולסים כמובן, אלא לתדר של ספייק ניצוץ) גם כאשר הקיבול נמוך יחסית עדיין ניתן לקבל קריאה לא רעה.

לפי דבריו של דניאל זרם בסליל הראשוני הוא 8-10 אמפר גם אם מחלקים את זה ב-100 ומורידים הפסדים (ניקח מקרה גרוע 50%) זה עדיין משאיר אותנו עם זרם של לפחות 40mA שזה לדעתי סביר להמשך עיבודו.

אני מניח שבציוד המקצועי הם יודעים את האימפדנס של מעגל ההצתה ולכן כנראה הם יודעים לחשב מתח כפונקציה של הזרם. כמובן שזוהי השערה בלבד ודורשת בדיקה.

בינתיים ניסיתי לבנות פרוב זרם- לקחתי טבעת פריט חצויה לשניים בתוך מארז פלסטי עם ציר, שאפשר לסגור אותה כאילו לטבעת שלמה (מעולה לפרוב) וליפפתי עליה 42 ליפופים של חוט wire wrap. אתה הטבעת סגרתי על חוט חשמל שעבר בו משהו כמו 1A.והצלחתי לקבל תוצאה לא רעה בסקופ מעבדה. הזרמים במערכת הצתה קטנים בשני סדרי גודל אבל נקווה לטוב.

בניסוי נוסף שערכתי בעזרת מחולל מעבדתי הזרמתי בחוט זרם של 50mA אות AC. גם אות זה הצלחתי לשחזר בבירור בעזרת הפרוב המאולתר. הבעיה העיקרית היא התדר. הפרוב מתנהג במסנן מעביר פס בתחום 1Mhz-8Mhz. בתדרים נמוך יותר ההנחתה שלו אדירה, אך בכל זאת אפילו בתדר של 1Khz ניתן לשחזר את האות, אמנם קצת רועש.

הבעיה העיקרית היא שאני לא יודע מה תדר הספייק בזמן ניצוץ ואין לי פרוב מקצועי למדידת ניצוץ שאני יכול להשתמש בו עם סקופ מעבדתי כדי לבדוק את הנושא ולתכנן את הפרוב שלי בהתאם. אם הייתי יודע את התדר הייתי יכול לבנות מערך בדיקה שיאפשר הדמיית פולס הצתה. כמובן שאני לא מתכוון לתדירות הניצוצות אלא לתדרים שמכיל הספייק עצמו (למי שבקי קצת בנושא).

אם אני אגיע למצב שאני מצליח לקבל קריאת מתח טובה כפונקציה של זרם ההצתה על סקופ אני אחשוב הלאה כיצד אפשר לבנות bar-meter או משהו בסגנון שיהיה נייד, זול ולא ידרוש כמובן סקופ יקר.

כמובן שמדידה של זרם ההצתה והערכת המתח על פיו היא פחות טובה ממדידה של המתח אך נראה כי במכשירים המקצועיים משתמשים בפרוב זרם (פרוב השראי) ולא בפרוב קיבולי.

ראיתי תמונות סקופ ממכשירי בדיקת הצתה ייעודיים, אך הם לא היו איכותיות במיוחד ולא הצלחתי להבין את הסקאלה. אם מישהו יכול לשפוך אור על נושא התדר, אורך הפולס הצר, גישה לפרוב מקצועי או כל רעיון אחר אני אשמח לשמוע.

היי אביב,

תתחיל בלימוד האפשרויות הגלומות ברכיב Magneto-resistive sensor Philips Type KMZ10B.

אני חשבתי להשתמש ברכיב לשם מדידת הזרם הזורם בכבל המחובר למצבר לשם בדיקת זליגה במערכת החשמל ברכב.

הרכיב בנוי מ-4 התקני Hall-effect אשר מודדים את המתח בצורה לינארית לעוצמת השדה המגנטי (כלומר הרכיב מודד את השטף המגנטי) שהינו פרופורציונלי לזרם.

רכיב זה יכול לשמש אותך אני חושב לפרוייקט.

אני אנסה למצוא מידע יותר מעשי בקשר לשימוש ברכיב.

יש מכשיר כזה בדיוק לרכישה באופן מסחרי והוא למדידת המתח הפריצה בKV והוא מתלבש על חוט ההצתה. יש מכשיר נוסף השראתי על סליל הצתה המורכב על המצת ישירות אך הוא מראה את תקינות מתח ההצתה רק ע"י נורת לד.

בברכה - רפי לין

לאביב

כל הכבוד על היוזמה,אך מחזק את דבריו של רפי לין המכשיר קיים בצורת עט כאשר יש צג lcd ועליו המתח בkv 12 36 52 מחירו כ250 שח מכשיר מצוין כשאזכר מי מכר אותו אודיע לך הוא עדיין נמכר

יגאל

היי אביב,

 

תתחיל בלימוד האפשרויות הגלומות ברכיב Magneto-resistive sensor Philips Type KMZ10B.

 

אני חשבתי להשתמש ברכיב לשם מדידת הזרם הזורם בכבל המחובר למצבר לשם בדיקת זליגה במערכת החשמל ברכב.

הרכיב בנוי מ-4 התקני Hall-effect אשר מודדים את המתח בצורה לינארית לעוצמת השדה המגנטי (כלומר הרכיב מודד את השטף המגנטי) שהינו פרופורציונלי לזרם.

רכיב זה יכול לשמש אותך אני חושב לפרוייקט.

 

אני אנסה למצוא מידע יותר מעשי בקשר לשימוש ברכיב.

היי מרק,

אני חושב שבחיישן כזה משתמשים למדידת זרם DC בתדרים נמוכים. אם אתה זוכר בזמנו ששאלת לגבי בניית כזה מודד אמרתי לך שלדעתי clamp meter לזרם DC מממשים בעזרת Hall sensor. אני אבדוק את התאמת הרכיב בכל מקרה. תודה ואשמח לכל מידע נוסף בנושא.

אביב,

מצורף פרוייקט לבניית מד-מתח למצבר+זרם+++ סרקתי אותו מתוך חוברת אלקטור ישנה.

אני אישית, לא אוהב לבנות ולהתייחס ברצינות יתרה למאמרים שמפורסמים באינטרנט בתחום האלקטרוניקה, כי הם בדרך כלל הועתקו מחומר מקורי של חברת אלקטור עם שינויים קלים.

כפי שכבר נתקלת בוודאי החומר באינטרנט עובר העתקה ושינוי מזערי.

ראה קובץ מצורף (דברים כאלה לא תמצא באינטרנט חינם).

car battery monitor-four-module control system.pdf

מרק אני מסכים שאלקטור מפרסמים חומר בצורה הרבה יותר מסודרת ואחראית מאשר מה שמוצאים באינטנט. כאן נכנס שיקול הדעת של המתכנן. אני כמובן בוחן ככל שניתן את התכנון, משווה להמלצות יצרני הרכיבים ואם משהו לא נראה לי אז גם משנה.

לגבי גישה לחומר זה, בעיקרון יש לי גישה עקיפה לכל מאמר שאי פעם התפרסם באלקטור. יש לי חבר ששומר את כל העותקים אחורה. יכול להיות שאפילו יש לו חומר משנות ה-80.

בכל מקרה אני אחפש גם באלקטור תכנון למעגל בדיקת הצתה.

אל תחפש כי אין, יש בידי בסיס נתונים של אלקטור גם מהשנים 1980.

כמו כן לפרוייקטים משנת 1980 לא תמצא רכיבים או בהזמנה מיוחדת מחו"ל.

תודה מרק, חסכת לי חיפוש.

לאחר התבוננות חוזרת בתמונה:

http://www.carsforum.co.il/vb/showthread.php?p=1164938&postcount=8

בתמונה העליונה רואים את הפרוב המקצועי. עכשיו אני דיי משוכנע שהוא פרוב השראי ולא קיבולי וזאת מהסיבה הפשוטה שיש חשיבות לכיוון בו תופסים אותו על החוט. יש את הצד שמסומן שהוא צריך להיות לכיוון המצת. אני מניח שאם מרכיבים הפוך רואים בסקופ פולסי הצתה שליליים. דני, דניאל- מישהו יכול לאשר את ההשערה?

אם היה פרוב קיבולי כמובן שלא הייתה חשיבות לכיוון.

אגב דווקא הנכון הוא שפולסי ההצתה הם שליליים ולא חיוביים כמו שפעם ההסברתי בעבר, אך לא נהוג להציג אותם כך על סקופ.

ישנם שני סוגי קלאמפ-פרוב למתח המשני, הראשון, זה שבתמונה והפשוט יותר, מטרתו היא - סינכרון.

מרכיבים אותו על חוט הצתה מס' 1 והוא מאותת לסקופ המאבחן הצתה את סדר הצילינדרים כדי למקד את האבחון למעגל הבעייתי.

ניתן למצוא את הפרוב הזה על אקדחי הצתה ושעוני סל"ד דיגטאליים.

רגישות של הפרוב הזה מאוד גבוהה, הוא מסוגל להסתנכרן אפילו על מתח של פחות מ 100 וולט. מנסיוני גם אם תרכיב אותו על חוט של מזרק דלק, הוא יצליח להפעיל את שעון הסל"ד או תאורת אקדח ההצתה, בפולס מזרק יש כ 70 וולט.

הפרוב השני הוא זה שדוגם את המתח הצתה עצמו ואין לו חשיבות לכוון ההרכבה כלל, ולכן הוא באמת מסוג קיבולי. לרוב הוא גם יותר רחב.

הנה ראה כאן, זה די סוגר את העניין.

תודה דניאל, זה אכן סוגר את עניין הפרובים. אני אמשיך את הנושא עם התובנות האלו.

יגאל ורפי,

מישהו יכול לשחזר היכן ניתן לקנות את המכשיר? אם הוא עוד קיים?

אם קיים משהו מוכן במחיר 250 ש"ח בוודאי שלא שווה להתעסק עם בניית אחד.

מה שאני מכיר עולה כ 500 ש"ח + מע"מ ואם תרצה אתן לך הפרטים.

בברכה - רפי לין

בעבר בדקתי מערכת הצתה של מנוע וונקל מוטס. במקרה זה מתח ההצתה של הסליל הראשוני היה פולס ברוחב של 22 מיקרו-שניות ובגובה (peak to peak) של 400V. (אלו נתוני המינימום שנדרשו). אני משער שהנתונים האלה נכונים גם למנועים רגילים.

כמו כן, רכשתי מספר חיישנים השראיים אשר היו בוחנים את זרם הניצוץ ומשווים לרף קבוע. מדובר בציוד שמתוכנן למדידת זרם הניצוץ, כמו זה לדוגמא:

http://www.sjdiscounttools.com/flurpm80.html

(רכשתי אותו, התאים לצרכיי מבחינה טכנולוגית אבל לא מבחינה פיסית).

במידה ויהיו שאלות, שלח הודעה פרטית ואשתדל לענות ממה שאני זוכר.

תומר

תומר תודה על המידע.

כרגע נראה לי שאני ממשיך עם העניין ולצורך זה אתחיל בבדיקות מעשיות.

מאחר ויהיה מאד לא נוח עד כדי לא ישים להביא את כל ציוד המעבדה המאסיבי לרכב כדי לבצע בדיקות וניסויים אני חושב לבנות מעגל שידחוף סליל הצתה שיחובר לפלאג בודד דרך חוט הצתה בודד. על החוט אני אבצע את המשחקים.

למישהו יש רעיון מאיפה להשיג סליל הצתה, כבל ופלאג ישנים חינם או כמעט חינם? לחילופין למישהו יש בג'נקיאדה משהו מאלה שהוא לא צריך ומוכן לתרום לעניין?

תודה מראש.