Eggers & Behrens  
 
 

Protokoll

Wir begannen mit dem herstellen eines Windfühlers.

Es begann damit das wir die Gehäuse einiger Computerlüfter öffneten und die richtigen Kontakte zum abnehmen das Induktionsstromes suchten. Bei vielen war dies gar nicht einfach da die Kontakte an schlecht geeigneten stellen lagen, doch nach einigem suchen fanden wir einen der geeignet war.

Wir löteten an die Kontakte Kabel mit Steckern an um mit dem Lüfter vernünftig arbeiten zu können.

Zum Antreiben des Lüfters, bauten wir eine art Windkanal aus zwei weiteren Lüftern, wobei sich der Sensor in der Mitte befand. Um die Luftschlüpfrigkeit zu verringern schlossen wir die Lücken zwischen den Lüftern mit Klebeband.

Die Schaltung wurde experimentell fertig gestellt, weil wir die Verstärkung des Inverters nicht sofort bestimmen können ,sowie die Kapazität des Kondensators.

Um die Kapazität des Kondensators haben wir verschiedene Kondensatoren eingefügt bis wir die geeignete Kapazität für die Schaltung gefunden haben. Nachdem wir den geeignete Kondensator gefunden haben wurden einige Werte aufgenommen mit Hilfe eines Oscilloscopes.

Danach war das Layout der Platine an der Reihe. Die Schaltung wurde schnell im Layout-Programm Sprint Layout 5.0 übertragen. Nur das recherchieren der Anschlüsse bei dem Operationsverstärker und für was welche Anschlüsse stehen und sie dann nachtragend implementieren erwies sich als zeitaufwendig.

Nachdem das Layout ausgedruckt wurde, wurde die Platine mit dem Layout belichtet und in einem säure Bad geächzt und schließlich die Platine für das Löten der einzelnen Komponenten vorbereitet.  

Nachdem Löcher bohren für die einzelnen Komponenten, wurden die entsprechenden herausgesucht und für das Löten vorbereitet.

In der zwischen Zeit wurde die Page nach und nach für die spätere Internetverbindung erstellt.

Nachdem die Platine fertig gestellt wurde und alles fest gelötet wurde, wurde mit dem Testen der fertigen Platine begonnen. Die Platine funktioniert vollständig und stimmt auch mit dem zuvor aufgenommenen Werten überein.

In der Zeit wurde auch die Page online gestellt und ist nun für Besucher freizugänglich.

Nachdem die Platine fertig und funktionstüchtig ist, wurde mit der Digitalisierung begonnen.

Mit einem Interface Board wurde das realisiert. Mit der Board eigenen Software konnte man ein Signal feststellen, dabei konnte man schon erkennen, dass bei erhöhter Geschwindigkeit das Signal die Impulswechsel nicht mehr erkennen kann.
Der nächste Schritt zur Fertigstellung des Projekts beinhaltet ein Programm für die Ausgabe und eine Formel zur Umrechnung des eingehenden Signal zu erstellen.

Als erstes wurde getestet mit schon einem vorhanden Programm in C-Builder 4 um herauszufinden ob das Board und das Signal erkennt wird. Nachdem erfolgreichen Test wurde nach einen sinnvollen Ansatz für eine Formel gesucht, der uns zu den Winkelgeschwindigkeiten führten. Als wir uns mit den Formeln der Winkelgeschwindigkeiten beschäftigt haben, ergab sich eine Idee zur Realisierung.

Wir entschieden uns erst mal das wir das Projekt mit C-Builder 4 zu erstellen.

Dabei lag die Idee mit einer Counterfunktion die Signale einer jeden Umdrehung des Propellers für einen bestimmten Zeitabschnitt zu zählen. Nach diesem Zeitabschnitt sollte dann über eine Formel eine Durchschnittsgeschwindigkeit errechnet werden, dieser Vorgang sollte dann durchgehend wiederholt werden.

Zunächst aber sahen wir uns das Ausgangssignal unserer Platine über das Programm des Interface Boards an. Dort stellten wir einen ständigen Wechsel zwischen einem Inputsignal und einem nullwert fest. Daher kam auch unsere Idee der Counterfunktion.

Nach der vorläufigen Fertigstellung des Programms und ersten Testläufen stellten wir jedoch fest, dass das Board nicht schnell genug arbeitet um bei höheren Geschwindigkeiten jedes Signal zu erkennen, daher erhielten wir im Programm einen relativ konstanten wert der sich durch verändern der Geschwindigkeiten des Propellers nicht änderte.

Also versuchten wir es mit einem Speicheroscilloscope. Hier mussten wir uns erstmal die Software besorgen und uns mit ihr vertraut machen. Jedoch stellten wir schnell fest das man mit diesem Oscilloscope nur einzelne "Bilder" des Vorgangs speichern und auswerten kann was uns nicht weiterhalf. Also beschlossen wir, auch in anbetracht der Zeit, mit dem Projekt des Windfühlers auf zu hören da wir der Meinung waren das es in der vorgegebenen Zeit nicht anforderungsgerecht zu ende zu führen ist.

Bilder der Steckplatine der Windfühlers und der fertigen Platine gibt es hier.

Um trotzdem den weiteren Teil der Aufgabenstellung fertig zu stellen, bekamen wir eine fertige Platine mit einem Thermometer, für welche wir noch das Programm schreiben mussten. Weitere Infos gibt es hier.

 

Bauteileliste

Bauteil Preis
Platine 0,46 €
5 Buchsen 3,95 €
1 MOhm Widerstand 0,02 €
1,5 MOhm Widerstand 0,03 €
2x 10 KOhm Widerstand 0,04 €
Diode 0,08 €
Operationsverstärker ( LM741 ) 0,34 €
Kondensator ( 0,22µ ) 0,53 €
Windfühler + Antrieb (3 Alte PC Lüfter (80mm)) von der Schule gestellt

 

A. Eggers & L. Behrens
Fachpraxis Projekt 2008-2010
Werner-von-Siemens Schule