Drehzahlmesser: die Eichung mit PC und Hilfsschaltung

Als ich 2015 auf die Idee kam, einen Drehzahlmesser an unser Victoria KR 26 N–Gespann anzupassen und einzubauen, ahnte ich noch nicht, dass das ein Langzeitprojekt werden sollte. Prognose heute: Rund fünf Jahre später dürfte es soweit sein (Symbol: grinsen). Irgendwie hing das Ganze von zu vielen Nebenkriegsschauplätzen ab und hatte auch nie hohe Priorität. Ab Mitte 2018 kam jedoch wieder Schwung in die Sache.

Hier dreht es sich jetzt darum, wie ich den Drehzahlmesser geeicht habe. Die Theorie wird auf der Übersichtsseite erklärt. Genau sollte das Zusatz­instrument mit 52 mm schon anzeigen, wenn es keine Spielerei und Deko sein soll, zumal es bei Verbesserungsmaßnahmen und Tests schon auf 100 min^-1 ankommt (besonders, wenn unser „Werksfahrer” Volker fährt!).

Abschnitte dieser Seite:

• Test–Vorbereitung
• Exkurs: das Platinen–Layout
• Bericht vom Test

Test–Vorbereitung

Zunächst habe ich die nötige Hilfsschaltung gebaut. Ein „fliegender” Aufbau erschien mir doch zu windig, also habe ich eine Lochrasterplatine benutzt - zumal sich dann mit Lötösen die Kabel gut sichern lassen. Wundert euch nicht, dass auf dem Foto vier Widerstände zu sehen sind statt drei - ich habe in der Grabbelkiste um's Verplatzen keinen mit 2,2 kΩ gefunden und musste daher 1,2 und 1 kΩ anreihen (oben links).

Nach dreimaliger Überprüfung und Anlöten des Audiokabels zum PC (Klinke 3,5 m) wurde noch ein kleines Plastikgehäuse angepasst - wenn schon, dann richtig!

Der zweite Teil bestand darin, fünf jeweils zehn Sekunden lange Audiodateien mit einem Rechtecksignal und 50% Amplitude zu erzeugen und im *.wav–Format abzuspeichern. Die werden zwar mächtig groß, haben dafür aber weniger Störgeräusche als die stark komprimierten mp3–Dateien. Wenn ihr sowas auch machen wollt: Ihr könnt euch die Audio–Dateien im Zip–Archiv hier herunterladen.

Damit die Messungen gründlich sind, habe ich Dateien für 1.500, 3.000, 4.500, 5.200 und 6.000 min^-1 (Umdrehungen je Minute) erstellt. Bis auf die Nenndrehzahl der Victoria KR 26 N, 5.200, entsprechen die Werte Strichen auf der Skala, und sie decken den interessanten Bereich ab. Die Leerlaufdrehzahl kann so leider nicht gemessen werden.

Exkurs: das Platinen–Layout

Anmerkung: Die kleine Schaltung ist für jeden beliebigen, elektronischen Drehzahlmesser mit 12 V Betriebsspannung und Impulsen gegen Masse geeignet, also auch für zwei oder vier Zylinder oder Zweitakt–Motore. Dafür sind nur die Audiodateien anzupassen.

Da es nicht jedermanns Sache ist, ein Platinenlayout platzsparend und ohne Leitungskreuzungen zu entwerfen: So könnte das aussehen. Erstes Bild: Bestückungsseite (oben), zweites Bild Lötseite (unten).

Beachtet die Anschlüsse („Pinout”) des verwendeten NPN–Transistors. Beim verwendeten BC 337 sind die spiegelverkehrt, das mittlere Beinchen für die Basis sollte daher von hinten nach vorne umge­bogen werden. Das ist auf dem Großbild der Platine zu sehen. Und: Verwechselt nicht 4,7kΩ (dritter Ring rot) und 47 kΩ (dritter Ring orange)!

Bericht vom Test

Die nötige Hilfsspeisung lieferte das bewährte, einfache Labornetzteil (rechts im Bild). Das kann auf eine beliebige Spannung etwa zwischen 10 und 14 Volt eingestellt werden. Natürlich tun's auch Akkus, Batterien oder Stecker­netzteile - die Schaltung ist unempfindlich.

Für die Audiodateien habe ich mir auf dem Notebook (links im Bild) eine Playlist angelegt. Vorteil: Alle Frequenzen (Drehzahlen) werden bei einem Test nacheinander durchlaufen, was die Sache erheblich vereinfacht.
Vor dem Rechner seht ihr links das Kunststoffgehäuse mit der Hilfs­schaltung. Den Drehzahlmesser selbst habe ich auf einer weißen Papp­schachtel abgestützt. Rechts vorne im Gehäuse ist das Loch mit dem Potentiometer für die Justierung dahinter.

Dann wurde es spannend - würden die Schaltung und der Drehzahl­messer funktioneren? Bei ersten Versuch war ich noch irritiert, weil der Rechner keinen Ton von sich gab. Konnte er auch nicht bei eingestecktem Audiokabel zur Hilfsschaltung (Symbol: Augenrollen) … Schlauer geworden startete ich nochmal und schaute auf das Instrument - es zeigte an.

Aha, da hammas ja (Symbol: lachen) ! Die Nadel zeigte um mindestens 50 Umdrehungen je Minute zu wenig an, eher mehr. Wie sich bei den Justie­rungen zeigte, darf das Potentiometer nur minimal bewegt werden, sonst sind die Änderungen zu groß. Nach vier Anläufen war's dann jedoch soweit: Bei vier der fünf Frequenzen zeigte die Nadel exakt auf den Skalenstrich. Dann habe ich noch einen Kontrollauf gemacht und dabei den Drehzahlmesser genau in die spätere Einbaulage gehalten, denn das könnte noch minimale Abweichungen ergeben - tat es jedoch nicht.