Nakutusanturista

Simon Templar · Post by **Simon Templar** » Sun Mar 20, 2005 11:50

Onko kukaan saanut nakutusanturia toimimaan megasquirtissa? vähän epäilyttävä tuo kytkentä MSefin sivuilla. Eikös jokaisesta anturista tule kuitenkin vähän erilainen signaali?

passi · Post by **passi** » Sun Mar 20, 2005 11:57

En sanoisi että antureista tulee erilaisia signaaleita, korkeintaan amplitudeissa voi olla vaihteluita. Mutta eri MOOTTOREISTA tulee nakuttaessa eri taajuudella mekkalaa, riippuen moottorin ominaisuuksista.

Jos haluaa hyvän nakutustunnistuksen, niin pitäisi äänittää tätä moottorin meteliä nakuanturista ja tallentaa nakutus. Sitten spektristä näkee nakutus hetkellä missä kohtaa tulee amplitudissa piikki.

Toinen vaihtoehto on, että saa selville valmistajalta mikä kyseinen taajuus on. Esim. saabeissa on APC-järjestelmä joka tunnistaa nakutusta. Kaksi eri moottoria - kaksi samannäköistä boksia, eri asetuksilla. Pitäisi signaaligeneraattoriin vain iskeä kiinni boksi ja katsoa millä taajuudella toteaa nakutusta.

T. Pasi

Simon Templar · Post by **Simon Templar** » Sun Mar 20, 2005 12:35

Jos haluaa hyvän nakutustunnistuksen, niin pitäisi äänittää tätä moottorin meteliä nakuanturista ja tallentaa nakutus. Sitten spektristä näkee nakutus hetkellä missä kohtaa tulee amplitudissa piikki.

Jos nyt puhutaan kuitenkin sellaisista laitteista mitkä on kuolevaisten ostettavissa, eli ei ole käytössä kannettavaa spektrianalysaattoria... Ja kun mittaa signaalia, pitäis kans varmaan tietää nakuttaako kone oikeasti ja kuinka paljon. Eli meneekö ihan arvailuksi? Anturiin tulevat värähtelyt voi johtua muustakin kuin nakutuksesta.

Toinen vaihtoehto on, että saa selville valmistajalta mikä kyseinen taajuus on. Esim. saabeissa on APC-järjestelmä joka tunnistaa nakutusta.

Valmistajat jakaa tietoja varsin nihkeästi.

Eli kannattaako jättää koko nakutusanturi pois?

JesseT · Post by **JesseT** » Sun Mar 20, 2005 19:20

Nakutusta voi hyvin nauhoittaa läppärillä (äänikortilla) ja ihan wintoosan jollakin perusohjelmalla saa varmasti spektrin siitä väännettyä. Eri moottorit tosiaan nakkuvat eri taajuuksilla ja usein itse nakuanturikin on viritetty tälle taajuudelle, joten ihan millä tahansa anturilla ei välttämättä homma toimi. Nakutustaajuus kuitenkin riippuu paljolti sylinterin halkaisijasta, joten anturi jostakin koneesta jossa mitat samaa luokkaa.

Masi_K · Post by **Masi_K** » Tue Mar 29, 2005 9:38

Eli jos koneessa on kiinni siihen kuuluva naku anturi. Saa sen ongelmitta käyttöön MS ssä ?

JesseT · Post by **JesseT** » Tue Mar 29, 2005 17:40

Yksinkertaisella suodatus ja ilmaisupiirillä kyllä.

teg · Post by **teg** » Mon Apr 11, 2005 21:32

Onkos vastaan tullut kytkentää + softaa, jolla olisi Megasquirttiin kytketty nakutusanturi HIP9010/HIP9011 piirin kautta?

Anssi · Post by **Anssi** » Mon Sep 05, 2005 21:47

Sain lopultakin aikaiseksi nakuanturin kytkemisen "cobran" koneeseen. Käytin juurikin tuota extra-sivuilla ollutta kytkentää. Nakuanturina on kyseiseen lohkoon tarkoitettu anturi. Kytkennästä piti ohittaa yksi vastus, että sai säätöalueen kohdalleen.

Nyt säätöpotikasta kääntelemällä saa herkkyyden laidasta laitaan. Toisessa laidassa piiri tulkitsee, että kone nakuttaa melkein koko ajan ja toisessa reunassa taas ei meinaa saada "nakuttamaan" suorastaan naurettavillakaan ennakoilla. Jossain siinä välissä on sitten varmasti se oikea nakutus. Tietäisi vaan, että missä...

Olisiko hyviä ehdotuksia oikean nakutuksen analysointiin?. Voisiko tuota anturia kuunnella omin korvin livenä? Jos siitä pystyisi nakutuksen arvioimaan ja säätämään sen jälkeen potikasta MS:n "samalle taajuudelle".

Muita ideoita? Stetoskooppi?

Benkku · Post by **Benkku** » Tue Sep 06, 2005 4:29

Anssi wrote:Muita ideoita?

Opiskeleminen eli aiheeseen liittyvän materiaalin lukeminen...

http://www.intersil.com/data/an/an9770.pdf
http://www.nalanda.nitc.ac.in/industry/ ... pra039.pdf

SAE paperit...
890459 "Combined Boost Pressure and Knock Control System for S.I. Engines Including 3-D Maps for Control Parameters" Rohde and Philipp.

900488 "Combustion Knock Sensing: Sensor Selection and Application Issues" Dues, Adams, and Shinkle from Delco-Remy (now Delphi).

940379 "A New Combustion Pressure Sensor for Advanced Engine Management", Herden and Kuessel from Bosch.

Tuossa viimeisessä - mitataan sylinteripaineen nousua (Kistler, Optrand tmv. sylinteri paineanturi) (suhteessa kampikulmaan), nakutus kun perimmältään on 'hallitsematon paineennousu'.

Yksinkertaisimmillaan kytketään nakutusanturi äänikortin mikrofoniliitäntään ja nauhoitetaan vaikkapa Microsoftin ääninauhurilla. Spektrogrammi analysoimalla voidaan todeta nakutuksen frekvenssi (kts. myös HIP9011 applikaatio note jossa myöskin kaava ominaistaajuuden laskentaan).

Benkku · Post by **Benkku** » Tue Sep 06, 2005 4:43

JesseT wrote:...usein itse nakuanturikin on viritetty tälle taajuudelle, joten ihan millä tahansa anturilla ei välttämättä homma toimi. Nakutustaajuus kuitenkin riippuu paljolti sylinterin halkaisijasta, joten anturi jostakin koneesta jossa mitat samaa luokkaa.

Kyllä, nakutuksen taajuus korreloi sylinterinhalkaisijaa ja toisinpäin, mutta nakutusantureita ei ole 'mitenkään' erityisesti viritetty kyseiselle esim. 5 - 8 khz taajuuskaistalle.

Nakutusanturi on pietsosähköinen kiihtyvyysanturi, joka mittaa (siis tässä applikaatiossa) hallitsemattoman sylinterinpaineen nousun aikaansaamaa korkeataajuista värähtelyä (ts. kiihtyvyyttä).

esim. Bosch anturi
taajuusalue 1-20 khz
mittausalue 0.1 - 400 g (-> G = 9.81 m/s2)
hyvä lineaarisuus välillä 5-15 khz +20/-10% 5 khz-arvolla (15-41 mV/g)

Nakutustaajuudeksi esim. eräässä 86 mm:n männällä varustetussa moottorissa osoittautui kutakuinkin 'aika tarkkaan' 7 khz (vrt. esim. HIP9011 app.noten kaava).

KariM · Post by **KariM** » Tue Sep 06, 2005 8:48

Kyhäsin allaolevan stetoskoopin nakutuksen kuunteluun dynoäijien mallin mukaan. Tosin tämän version kumiletku vaimentaa ääntä liikaa, vaihdoin tilalle nylonisen 6mm pneumatiikkaletkun, kuuluu tosi hyvin. Letkua ei edes tarvitse kiinnittää mihinkään, asettelee vaan lohkon yläosan viereen.

Kimmo's · Post by **Kimmo's** » Fri Sep 09, 2005 20:00

Tuolta löytyy PC:lle asennettava oskilloskooppisofta jossa on myös spektianalysaattori ja signaaligeneraattori mukana:

http://www.zeitnitz.de/Christian/Scope/Scope_en.html

-k

ast · Post by **ast** » Fri Sep 09, 2005 20:46

KariM wrote:Kyhäsin allaolevan stetoskoopin nakutuksen kuunteluun dynoäijien mallin mukaan. Tosin tämän version kumiletku vaimentaa ääntä

Vastaavaa käytti esimerkiksi Sporttiauton kaveri dynosessiossa. Siinäkin letku oli jäykkää pneumatiikkaletkua ja kuten sanoit toinen pää aseteltiin vaan sopivaan paikkaan moottorin viereen. Pitäisi varmaan tehdä itsellekin tuollaiset, mutta ensin pitäisi ehkä tietää miltä mahdollinen nakutus oikein kuulostaa moisten luurien läpi...

Masi_K · Post by **Masi_K** » Sat Sep 10, 2005 8:49

Kuulemma vettä letkun sisään, se nostaa volyymiä. EIköhän sen nakutuksen erota normaalista pauhunasta ?

Sivonen · Post by **Sivonen** » Tue Sep 13, 2005 12:23

No se nakutus kuulostaa: "kil kil kil kil kil"

Tiputtele M8 muttereita nurmikolla olevan rosterisen 200x200x6 levyn päälle niin tiedät.

j-k · Post by **j-k** » Tue Jul 04, 2006 13:01

Vanha ketjuhan tämä

mutta: meinaan tehdä omaan purkkiin bandpass-filsun välille 4....8kHz ja detektoida siitä. Boschin antura antanee mittausalueellaan 0,1....400g --> 2mV....12V signaalin nakutuksen voimakkuuden mukaan eli siitä leikkaamalla pahimmat (>5V) pois, suodattamalla ja detektorin jälkeen 400ms monostabiili tms. aikavakio ennen prossua...

risu · Post by **risu** » Tue Oct 24, 2006 16:20

Vanha ketju edelleen mutta nyt kun kattellu vähän omia megaskemoja taas pitkästä aikaa, niin huokuttelis totetuttaa nakutusanturin kytkis kunnolla.

Extran sivuilla on tosiaan jo kytkis nakutusanturille, mutta se toimii luotettavasti vain jos anturi on jo viritetty valmiiksi sopivalle taajuudelle. Kuten jo todettua, ilmeisesti valtaosa boschin antureista antaa kuitenkin signaalia koko tarkasteltavalla kaistalla, joten piiriin pitäisi saada kaistanpäästösuodatin jolla voisi virittää anturin haistelemaan omalle koneelle sopivaa nakutustaajuutta.

Toinen tärkeä osa olisi tunnistaa nakutuksen ajankohta, nakutusta ei tarvitse tarkistella niinä ajanhetkinä kun nakutuksen vaaraa ei ole. Pitäisi siis määrittää ns knock window, eli aikaikkuna jolloin nakutus on ylipäänsä mahdollista. Aikaikkunan ulkopuolella tulevat impulssit jätettäisiin kokonaan omaan arvoonsa. Aikaikkunan voisi määrittää ilman megaakin, mutta käytännössä voisi olla helpompaa jos megan jonkun ulostulon konffaisi on/off-tyyppisesti ilmoittamaan ne hetket kun nakutus voi ylipäänsä tapahtua. Oiskohan Sparkangle sopiva muuttuja mistä ton tiedon kaivaisi? Pitänee tutkia koodia lähemmin.

Ajatuksena olisi toteuttaa nakutuksen tunnistus joko käyttäen valmiita piirejä (TPIC8101, HIP9011 tms) jotka pitää ohjelmoida SPI-väylää pitkin tai ihan peruskomponenteilla, pääasia että tunnistuspiiri saadaan viritettyä tietylle taajuudelle (jota voidaan muuttaa kompenentteja vaihtamatta) ja että aikaikkuna saadaan määriteltyä.

Ajatuksia?

JesseT · Post by **JesseT** » Tue Oct 24, 2006 17:11

Kannattaa katsoa miten toi on VEMS:ssä tehty.

risu · Post by **risu** » Tue Oct 24, 2006 17:31

VEMSissä juurikin TPIC-piiri joka keskustelee Atmelin prossun kaa SPI-väylää pitkin. Ykkösmegassa ei ole SPI:tä ja extrakoodissa halutaan muutenkin sisään tietynpituinen impulssi vrt VEMS signaalinkäsittely. Kokonaan uutta assykoodia en itse megaan viitsisi nakutuspuolelle vääntää. Lisäksi VEMSin wikidokumentoinnit on jopa extran dokumentointeja sekavammat joten ei niistä muutenkaan juuri tolkkua ota.

Ton piirin konffaaminen erillisellä kontrollerilla ei oo este, mutta onko ko piiri edes tarpeen on taas toinen juttu. Tulee noita komponentteja silloinkin läjä jos tarttee kuitenkin pistää erillinen ohjauspiiri tolle nakupiirille.

teg · Post by **teg** » Tue Oct 24, 2006 19:23

risu wrote: Ajatuksena olisi toteuttaa nakutuksen tunnistus joko käyttäen valmiita piirejä (TPIC8101, HIP9011 tms) jotka pitää ohjelmoida SPI-väylää pitkin tai ihan peruskomponenteilla, pääasia että tunnistuspiiri saadaan viritettyä tietylle taajuudelle (jota voidaan muuttaa kompenentteja vaihtamatta) ja että aikaikkuna saadaan määriteltyä.

Ajatuksia?

Jos HIP9011 valitset, niin kokemuksesta voin sanoa että ota piirille käyttöön myös referenssianturi.

ArttuH · Post by **ArttuH** » Tue Oct 24, 2006 19:31

Itse väsäsin tuohon mun levyyn ihan analogisen kaistanpäästösuodatuksen, valitettavasti vaan en ole ehtinyt testaamaan oikeassa käytössä. Signaaligeniksellä testatessa se ainakin näytti toimivan suunnitellusti. Kytkentä löytyy tuolta piirilevyt-osiosta, jos kiinnostaa.

En sitten osaa sanoa, että kuinka hyvä tuollainen simppeli kaistanpäästösuodatus on käytännössä. Kuvittelisin sen kuitenkin olevan kertaluokkaa paremman kuin se extran sivuilla oleva kytkentä, jossa vahditaan vaan signaalin tasoa. Veikkaisin, että anturilta tulevasta taustahälystä suurin osa sijoittuu alhaisille taajuuksille, jolloin jo pelkällä alipäästösuodatuksella erottelu paranee kummasti. Yilpäästö taas auttaa kaikenlaisten sähköisten häiriöiden suodatukseen.

Noissa valmiissa piireissä olisi yksi varsin pätevältä vaikuttava ominaisuus, nimittäin taustamelun tasoon mukautuva tunnistusherkkyys. Tietty sen voisi kohtuullisen helposti tehdä tuohon analogiseen versioonkin, harkitsin jopa sitä, mutta päätin jättää pois varmuuden vuoksi.

Mulla ainakin on aika iso kynnys lähteä tekemään mitään virityksiä, jotka vaativat muutoksia MS:n koodiin. Tuskastuttavaa puuhaa alkaa virittelemään muutoksia aina uudelleen uuden koodiversion myötä. Tietysti juttu on eri, jos sattuu tykkäämään koodin virittelystä, mulle se on lähinnä pakkopullaa, jota pyrkii välttämään viimeiseen asti

risu · Post by **risu** » Tue Oct 24, 2006 20:09

teg wrote:Jos HIP9011 valitset, niin kokemuksesta voin sanoa että ota piirille käyttöön myös referenssianturi.

Onko tuohon joku erityinen syy? Ajattelin ihan generoiduilla signaaleilla ja skoopilla pärjätä kuitenkin.

risu · Post by **risu** » Tue Oct 24, 2006 20:26

ArttuH wrote:Itse väsäsin tuohon mun levyyn ihan analogisen kaistanpäästösuodatuksen, valitettavasti vaan en ole ehtinyt testaamaan oikeassa käytössä. Signaaligeniksellä testatessa se ainakin näytti toimivan suunnitellusti. Kytkentä löytyy tuolta piirilevyt-osiosta, jos kiinnostaa.

Katselin tuota joskus, mutta siinäkin alkaa jo tulla melkoisesti erillisiä komponentteja ja pitäs vaihtaa komponentteja eri taajuuksille. Valmiilla piirillä ei oo kynnys vaihtaa paria bittiä. Tosin yhdessä koneessa on aina sama taajuus käytössä mutta kuitenkin. Varmaan tuo kytkentäsi kylläkin yksinkertaisimmasta päästä toiminnallisuutta ajatellen. Ton aikaikkunan tosin haluisin vielä toteuttaa jolloin näppärimmin paketti tuntuis muodostuvan yhestä kontrollerista jossa spi ja sit toi valmis nakutuspiiri. Kontrolleri vois hoitaa ton aikahomman ja viiveet megalle jolloin megan koodia tarttis modata mahdollisimman vähän.

ArttuH wrote:Mulla ainakin on aika iso kynnys lähteä tekemään mitään virityksiä, jotka vaativat muutoksia MS:n koodiin. Tuskastuttavaa puuhaa alkaa virittelemään muutoksia aina uudelleen uuden koodiversion myötä. Tietysti juttu on eri, jos sattuu tykkäämään koodin virittelystä, mulle se on lähinnä pakkopullaa, jota pyrkii välttämään viimeiseen asti

Joo ei se herkkua ole, mutta jos kuitenkin päädyn tohon motorolan pintaluteeseen niin joudun kuitenkin konffaamaan koodista parit asetusbitit + muuttamaan kasan lähtöjen sijainteja mikäli haluan ylimääräiset pinnit käyttöön. Lopulta aika nopea tehdä lista mitä on muutettu. Outputtien lähdekoodia tuskin enää tullaan muuttamaan tulevissa koodeissa joten aika turvallista modata niiden sääntöjä. Noiden muutosten päivittämiseen voi myöhemmin käyttää jotain valmista softaa joka etsii muutettavat arvot ja vaihtaa ne kohdalleen. Lopulta sellasen softan tekis itsekin aika nopeesti jos vertaa aikaa mikä menee jokasen koodijulkasun jälkeiseen bittipäivittelyyn. Toisaalta luotan jo siihen että ykkösmegan koodijulkasut alkaa pikkuhiljaa asettumaan paikoilleen kun prossusta alkaa olla jo käytetty kaikki tila eikä isompia uudistuksia ole enää tiedossa. Kokonaan uusia purkkavirityksiä koodiin kyllä kartan itsekin.

teg · Post by **teg** » Wed Oct 25, 2006 15:11

risu wrote:
teg wrote:Jos HIP9011 valitset, niin kokemuksesta voin sanoa että ota piirille käyttöön myös referenssianturi.
Onko tuohon joku erityinen syy? Ajattelin ihan generoiduilla signaaleilla ja skoopilla pärjätä kuitenkin.

?

Siis jos moottoriin sen asennat, niin tuo referenssianturi tai edes referenssimittaus, auttaa kummasti nakutuksen havaitsemisessa.

risu · Post by **risu** » Wed Oct 25, 2006 15:51

teg wrote:Siis jos moottoriin sen asennat, niin tuo referenssianturi tai edes referenssimittaus, auttaa kummasti nakutuksen havaitsemisessa.

Tietenkin moottoriin tulee nakutusanturi

mutta en ymmärrä mitä tarkoitat nyt referenssianturin tarpeella. Eikö näiden piirien tarkoitus ole juurikin havaita nakutusta niille säädetyillä arvoilla, jolloin anturin tarkat speksit eivät ole niin oleellisia kunhan reunaehdot täyttyvät? Alustavasti labraolosuhteissa ajattelin siis kuitenkin ensin todeta että piiri tekee sen mitä sen pitäisi, ts suodattaa halutun kaistan ja vahvistaa signaalin.

teg · Post by **teg** » Wed Oct 25, 2006 17:30

Piirihän on integraattori...

Noita piirejä on tullut käytettyä useita vuosia jo ja kyllä harmittaa näin jälkikäteen, kun ei ole referenssimittausta. Muistaakseni datasheetissä oli ihan selitetty tuo referenssimittaus, eli taustamelu. Sitä ei laboratoriossa ole.

risu · Post by **risu** » Wed Oct 25, 2006 18:47

Pystyyhän sitä generoimaan etukäteen PC:llä vaikka minkälaista kohinaa ja signaalia jonka syöttää sitten labrassa sisäänmenoon. En tarkoita nyt että puhdasta siniä tietyllä taajuudella tonne syötettäisiinkään geniksellä. Tosin nämä vain ajatuksia, en ole vielä tarkemmin tutkinut noiden piirien datalehtiä ja sovellusohjeita.