Цифровой синхронизатор карбюраторов

Heavy · Сообщение **Heavy** » 17 июн 2012, 02:16

Решил не флудить в теме про карбы.
Немного расскажу о текущих достижениях:
http://www.youtube.com/watch?v=LwA1XpStzuQ
Сделал плату прототипа. Протестировал ее с индикатором. Все арбайтунг.
После экзамена по линалу прикручу к плате переключатель,датчик, проверю работу АЦП. Если все ок, то плата упаковывается в корпус, где будет размещена над дисплеем (если смотреть сзади). Ну и все.
Вывод на андроид сохранил пока что. Для отладки. В финальном варианте его не будет.
На индикаторе будет разность между разряжением групп впускных коллекторов. группы всего 3 : 1и2, 3и4, (1и2)и(3и4). Для переключения между группами будет переключатель.
Есть возможность реализовать тахометр. Пока что программно этого мы не сделали. Это в ближайших планах.

Есть желание завершить прототип к Малоярославцу, что бы всем сомневающимся продемонстрировать его работу. Если к тому времени работа прототипа будет отлажена на 100%, то будет и второй экземпляр, который подарю самому крутому мото-механику. =))) :oops:

Heavy · Сообщение **Heavy** » 17 июн 2012, 16:04

Подключил переключатель
http://www.youtube.com/watch?v=sNSb2M6rCYw

Послезавтра экзамен... может быть сегодня АЦП опробую. А может и нет.

Heavy · Сообщение **Heavy** » 17 июн 2012, 18:27

Проверил АЦП =))
http://www.youtube.com/watch?v=AbZROPsE8Bc

Вывод на андроид пока что не подключал, ибо если подключу, то потеряю доступ к микросхеме. Проверю в последнюю очередь. Теперь все это дело я разбираю, аккуратно вставляю в корпус, вешаю разъемы на корпус, все это соединяю осторожно... но это после экзамена во вторник.

Heavy · Сообщение **Heavy** » 17 июн 2012, 23:28

альфа версия =))
http://www.youtube.com/watch?v=M5M_cmOQ02A
на четыре канала будет позже. сейчас стоит вопрос о калибровке. возможно будет еще одна кнопка.

Heavy · Сообщение **Heavy** » 17 июн 2012, 23:31

внутри пока что такая абракадабра:

потом немного будет переделана плата для удобства монтажа и повышения надежности.

проверить и додумать калибровку смогу только после вторника

goba79 · Сообщение **goba79** » 18 июн 2012, 00:30

С графическим выводом на андроид интересней смотрелось) Все равно первый в очереди на первый продаваемый образец. Только появилась необходимость 4х канального синхронизатора... Друзья себе байки покупают.

Сообщение **endeneu** » 18 июн 2012, 00:36

goba79 писал(а):Только появилась необходимость 4х канального синхронизатора... Друзья себе байки покупают.

Рекомендую количество каналов сразу расширить до (формата) 5.1

goba79 · Сообщение **goba79** » 18 июн 2012, 00:49

для синхронизации пятикарбового движка с бензопилой?)))

Сообщение **endeneu** » 18 июн 2012, 00:52

goba79 писал(а):для синхронизации пятикарбового движка с бензопилой?)))

5.1 = 6 (фактически)
Народ вон Хорлеев понабрал .. а там и Голда не за горами

goba79 · Сообщение **goba79** » 18 июн 2012, 00:59

Не, у меня стид скорее воплощенная мечта, нежели средство передвижения, я его холю и лелею и практически не катаюсь (времени на это к сожалению нет: все время провожу с 8ми летним сынишкой, а с ним не покатаешься).

А друзья обзаводятся байками: один себе ZZR 400 обрел в идеале, второй в раздумьях. Они их для ежедневного передвижения берут и обслуживать сами собираются.

У парней гаражный сервис, который они хотят расширить до полноценного официального сервиса и поставить одно место под моторемонт. Намеренья серьезы, так что надо обзаводиться оборудованием потихоньку.

Сообщение **endeneu** » 18 июн 2012, 01:07

goba79 писал(а):У парней гаражный сервис, который они хотят расширить до полноценного официального сервиса и поставить одно место под моторемонт. Намеренья серьезы, так что надо обзаводиться оборудованием потихоньку.

Тем более нужно оборудование на 6-горшковые аппараты

Heavy · Сообщение **Heavy** » 18 июн 2012, 01:39

6 горшков.. огог! это будет явно другая конструкция, на другом контроллере...
и так выжал все, что можно . ни одного свободного пина ее осталось.
насчет графиков - чуть позже сделаю. если выведу ща их, то потеряю возможность изменять прошивку по последовательному протоколу . придется ваять параллельный программатор. а это еще гемор..

сейчас главное - это сделать калибровку. нужен еще один контакт свободный, или же родной круг переключателя нужно переделать как-то, что бы реализовать еще варианты...

Heavy · Сообщение **Heavy** » 18 июн 2012, 12:56

придумал калибровку. смысл вот в чем: из-за разницы в длине трубок датчиков, сигнал с них будет разным по амплитуде. необходимо ввести коэффициент поправки для каждого канала. допустим, такая картина: с 1го датчика 5 вольт, с 2го (подключаем к тому же цилиндру) 4.9, с 3го - 5, с 4го - 4.5 вольт . рассчитывается среднее, и потом отклонение для каждого канала от среднего. потом вводятся коэффициенты , которые вычитаются или складываются с каналами.

все это делается почти автоматически.
после позиции rpm будет позиция калибр. при включении калибровки, через 10 секунд загораются горизонтальные черточки. типа режим включен. теперь по очереди подключаем датчики к одному и тому же впускному коллектору. начинаем с 4 го. поворачиваем переключатель по часовой. горит цифра 4. ждем. опять черточки, значит значения сняты, подключаем 3 датчик, щелкаем по часовой.. и так до 1го датчика. после 1го просто выключаем прибор и включаем снова. все. коэффициенты в памяти, алгоритм работает...

Mad Mike · Сообщение **Mad Mike** » 18 июн 2012, 13:02

Heavy
А не проще ли сделать все трубки одной длины? По-моему, это совсем не проблема.

И, собственно, почему от незначительной разницы длины трубок изменяются показания? Расход воздуха в измерительной цепи нулевой, динамических потерь нет, а статические... Ну не знаю, не думаю, что они велики, т.к. пульсации давления тоже относительно не большие. За этой калибровкой можно скрыть точность показаний истинных значений разрежения.

Ну и опять же, есть разница в том, из какого материала трубки использовать. Если силикон или ПВХ, то вылезает погрешность от сжатия трубок. Если использовать более жесткие трубки, то погрешность будет меньше.

Heavy · Сообщение **Heavy** » 18 июн 2012, 14:11

Мы уже экспериментировали на эту тему. Действительно , силикон сжимается, и вносятся погрешности. Тогда у нас была идея использовать длинные трубки, а сами датчики расположить в приборе. Мы решили попробовать одну трубку укоротить. В итоге... показания изменились. Трубку укоротили в 2 раза, амплитуда сигнала увеличилась почти в 1.5 раза.
Я не могу точно объяснить физику... Но смысл там такой, что у тебя в трубке есть постоянный объем воздуха. Чем больше этот объем (длиннее трубка), тем больше нужно времени что бы откачать этот воздух. Т.к. такты впуска имеют конкретную длительность (не помню сколько по осциллограммам), то поршень (а именно он высасывает воздух) не успевает из трубки длиной L высосать столько же воздуха, сколько из трубки длиной L/2 . А подсосы воздуха иначе распознаются.

Ради эксперимента попробуй взять маленький пузырек и высосать из него воздух. А потом возьми бутылку от пива. 0.5 литров. Высоси от туда воздух. Твои легкие могут вместить в себя сколько-то там литров воздуха, а грудная клетка может расширить легкие с такой-то силой. (Или легкие сами расширяются? =)) ). Так вот... Тебе придется сделать совсем небольшой вдох, что бы создать разрежение в .. допустим 5кПа в пузырьке. Но что бы создать такое же разрежение в пивной бутылке, тебе придется вдохнуть еще больше воздуха.

Вроде бы доходчиво объяснил.
Датчики очень чувствительны. Даже разница в длинах в 0.5 см заметна. Особенность датчиков, и это хорошо =)).

За калибровкой точность показаний не сильно пострадает. Я уже не помню что мы там наэксперементировали, но смысл именно такой.

Трубки, конечно, будут не силиконовые. Вариантов уйма.

Или ты думаешь, что в трубках постоянно присутствует разрежение? После окончания такта впуска во впускной коллектор поступает атмосферный воздух через каналы карбюратора. Тем самым давление в этот момент во впускном коллекторе начинает восстанавливаться. Воздух попадает в трубку. И этот воздух при следующем впуске должен быть опять откачан поршнем.

p.s. Насчет точности. Синхронизация вакууметрами не даст тебе такой точности, как цифровой метод (при любых датчиках), даже с калибровкой. По этому... нет смысла тут волноваться, ибо точность избыточна. Да и какая тут нах точность, когда сперва нужно ТОЧНО выставить клапана, ТОЧНО отрегулировать ХХ на карбе, ТОЧНО подобрать свечи, толкатели клапанов, цепи ГРМ, угол опережения... Слишком много неточностей в двигателе. Если ты сможешь все это сделать точно-точно, то тогда можно рассуждать о точности синхронизации.

Mad Mike · Сообщение **Mad Mike** » 18 июн 2012, 14:46

Нет, все понятно... но что конкретно? ©

Газодинамику изучал, факторов, влияющих на точность показаний - уйма. тут и жесткость трубки, и ее сечение, и длина... Стоячие волны, опять же, необходимо учитывать

Согласен, что для точной настройки двигателя нужно точно настроить

клапана, ТОЧНО отрегулировать ХХ на карбе, ТОЧНО подобрать свечи, толкатели клапанов, цепи ГРМ, угол опережения...

и многое другое... Но зачем вносить неточность на этапе замеров? Я пока не утверждаю, что твой метод в корне не верный, просто размышляю.

Кстати, напомни - ты измеряешь мгновенное значение разрежения, или интегральное? Если измерять интегрально по времени, то можно задемпфировать каналы и тогда не будет ни стоячих волн, ни больших перепадов давления. Но тогда да, обороты не посчитаешь. Зато точность измерения и синхронизации должна увеличиться.

И вообще - а нужно ли знать абсолютное значение разрежения. и с какой точностью? Если точно выставить синхронизацию одним винтом со стандартной резьбой практически не реально (ноль-в-ноль).

А если действительно, короткие жесткие трубочки минимально возможного диаметра, и датчики располагать на минимальном удалении от карбов? Это не проще ли будет? И инструментальную погрешность тем самым, можно свести к минимуму.

ЗЫЖ разрежение 5кПа легкими создать не возможно

Это так, к слову.

Heavy · Сообщение **Heavy** » 18 июн 2012, 15:31

и многое другое... Но зачем вносить неточность на этапе замеров? Я пока не утверждаю, что твой метод в корне не верный, просто размышляю.

Вот давай попробуем так размышлять. Датчики показывают производную от давления. Каждая производная отдельно проходит через Экспоненциальное Скользящее Среднее (фильтр нижних частот). Тем самым.. Допустим, у нас идеальная синусоида с датчиков. Отрицательную часть ее я не могу замерить, т.к... не важно. Ну и пусть. Интересует положительная часть. А точнее - некоторая область рядом с экстремумом.
Далее, все в условных единицах (АЦП 8 битный, то есть макс = 255). Выяснили, что всегда сигнал с датчика имеет амплитуду бОльшую, чем 30. Можно перевести в абсолютные единицы (Вольты), но нафиг.
Делаем порог. До 30 фильтр не работает. Свыше - работает. Это повышает точность измерения. В идеале - вообще находить экстремумы, но это... лишнее. Тем самым значения всегда усредняются. Абсолютную амплитуду каждого разрежения мы не знаем. Мы знаем только среднее значение. Эту функцию выполняет демпфер на вакууметрах.

Собственно говоря, тем самым мы отбрасываем резкие всплески разрежения, считая их какой-то ошибкой. Чем больше применим коэф. сглаживания, тем дольше фильтр будет насчитывать, но тем больше отбросим "шумы". Это все мат.стат.

Так что мы делаем замеры не мгновенного и не интегрального значения разрежения. Мы находим среднее от производной при помощи ФНЧ 1го порядка с бесконечной импульсной характеристикой. Почему от производной? Предлагаю самому подумать что же лучше - от производной или от абсолютных значений? =)) Подскажу: да пох! =) Немного арифметика будет различаться.

Мой друг предлагает мне забить на калибровку, ибо мы действительно перешли к коротким трубкам. То есть датчики будут прямо у впускных коллекторов. От датчиков будут идти длинные провода к прибору.
Но я все-таки хочу предостеречься . А мало ли? Одинаковые по длине трубки изготовить можно, но с какой точностью?

Ведь синхронизация по какому принципу выполняется? Берется разница между 1 и 2 цилиндром. В идеале она должна быть нулевой. Потом берется разница между 3 и 4. Потом берется разница между 1 и 2, разница между 3 и 4, и эти две разницы вычитаются.

А что если с 3 цилиндра значения завышены на 10 пунктов, а с 1 на 12 занижены? Как тогда регулировать общую разницу? =)) Вроде бы каша получается. Пока что через математику не прогонял это дело. Надо подумать... Имхо, калибровка просто необходима. Ее выполнять надо один раз для группы датчиков. Соответственно , датчики путать уже нельзя будет. В принципе, ее можно делать при сборке. Но... допустим, вышел из строя один датчик. Пока такого не было, но все может быть. Тогда прибор придется нести обратно где брал, покупать датчик, оставлять на калибровку. А это время, затраты на поездку туда-сюда. Нафиг? Сам все сделал, и все! Один датчик в комплекте будет запасным.
з.ы. в кПа не шарю, но действительно, максимум у меня получалось 1кПа. Если 100кПа - это атмосфера, то высасывал примерно на 1-2кПа. И то с трудом. Если не ошибаюсь.
ззы. все, поехал на консультацию! завтра экзамен!

goba79 · Сообщение **goba79** » 18 июн 2012, 15:34

не пуха ни пера)))

Heavy · Сообщение **Heavy** » 18 июн 2012, 15:42

спасибо =))
если что - писать буду опять с телефона.

з.ы в дальнейшем у нас задача такая: взять производную по модулю. тогда отрицательная часть перейдет в положительную. потом это дело передать на компьютер, там проинтегрировать. причем, первообразная будет всегда уходить вверх, т.к. имеются шумы, ну и т.д.. что бы устранить уход применим обнуление первообразной при переходе производной через нуль в некоторых моментах. но это еще та арифметика... =)))

Heavy · Сообщение **Heavy** » 18 июн 2012, 20:12

Переделываю плату. Будет большая плата. Родная полностью в помойку уйдет, за исключением некоторых деталей.
Все-таки какой же это геморрой делать переходы с одной стороны на другую =)) Гальванический способ дома почти нереален, приходится штырьки вставлять, аля дедовским методом.

з.ы. на консультации выяснилось, что для меня и еще для одного чела будет легкий экзамен, ибо мы ботаем , а остальные - нет. завтра надеюсь еще один пятак в зачетку получить.

Heavy · Сообщение **Heavy** » 19 июн 2012, 01:27

Сидел размышлял как улучшить прибор. В итоге придумал пару улучшений, но в гаражном синхронизаторе они не будут.
Эти улучшения будут для сервисного прибора. Это пока только мысли. В коробочку будет встроен блютуц. И по блютуцу инфу с датчиков будем посылать на все 4 стороны. На компе эта инфа будет обрабатываться, и будут строиться графики давления. Помимо всего появится возможность подключения токовых клещей, которые будут накидываться на свечу. Графики привяжутся к зажиганию. Уже можно будет понимать что да как в двигателе не то.
Кстати, есть аналоги. Так называемые Посталлографы. Или Осциллограф Посталовского. Чето дороговато он стоит. Да и спроводом до компа.

А тут - прибор возле техники. Комп - где хош. Надо синхронизацию карбов? Пжалста! Смотри в дисплей прибора. Надо графики посмотреть? Пжаласта! Воткни в комп блютуц модуль, и ищи прибор. Нашел? Запустил программу, принимай данные, а сам возись в машине. Прибор куда хош можно убрать.

Ну а вообще... можно в сами датчики воткнуть радиопередатчики. Только батарейки менять часто надо будет в них. Да и цена вопроса будет несерьезная.

Можно еще стиральную машинку в космос научить летать...

Otton · Сообщение **Otton** » 20 июн 2012, 01:13

Реутов (родной мой город) конечно Наукоград, но не до такой же степени... хотя там НПО МАШ , ракеты делали... "Можно еще стиральную машинку в космос научить летать..." Верю!!!

goba79 · Сообщение **goba79** » 20 июн 2012, 01:24

лучшее - враг хорошего... доделывай игруху и выход на андроид не забудь! Уж больно мне понравилась регулировка по столбикам))

Heavy · Сообщение **Heavy** » 21 июн 2012, 18:01

собираюсь законтачить с китайцами, что бы они изготовили 100 плат для прибора. но это только после создания рабочего прототипа и всеобщего его обсуждения.

Udavbl4 · Сообщение **Udavbl4** » 22 июн 2012, 17:18

собираюсь законтачить с китайцами, что бы они изготовили 100 плат для прибора. но это только после создания рабочего прототипа и всеобщего его обсуждения

плюсую в постановке данного творения на поток))
сбыт в Ростовской области и г. Сочи, а так же в Белорусии гарантирован. Есть плотные контакты с мотоклубами