Добро пожаловать, Гость
Логин: Пароль: Запомнить меня

ТЕМА: Датчик детонации, ака knock-sensor

Датчик детонации, ака knock-sensor 11 года 8 мес. назад #1

  • GREY
  • GREY аватар
  • Не в сети
  • Новичок
После прочтения вот этого появилась идея сделать контроллер несложный на рассыпухе.
Пока облизывание идеи в голове и поиск вариантов.

Специализированный контроллер от ТИ cxo.lv/media/ku...es/TPIC8101.pdf
Контроллер от Интерсила cxo.lv/media/ku...les/HIP9011.pdf
Чужие опыты по кноку: http://home.netcom.com/~bsundahl/knock/sound/KnockSounds.htm
Калькулятор частоты от диаметра цилиндра: www.phormula.co...Calculator.aspx
Сигнал с ДД на турбомотре: www.kgbconsulti...a/~gregk/knock/
Сергей
Последнее редактирование: 11 года 8 мес. назад от GREY.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Датчик детонации, ака knock-sensor 11 года 8 мес. назад #2

Стырил здесь www.turbo-garag...?3,19561,page=1
На стоковом неразжатом М52 СЖ 10.5 картина такая:

95 бензин, смесь 11 и метанол, детонации нет вообще:

95 бензин, смесь 14-12, детонация есть
Последнее редактирование: 11 года 8 мес. назад от Артём.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Датчик детонации, ака knock-sensor 11 года 8 мес. назад #3

  • GREY
  • GREY аватар
  • Не в сети
  • Новичок
Вот и я об том, что на бустовых моторах АФР приходиться сильно снижать,
Сергей
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Датчик детонации, ака knock-sensor 11 года 8 мес. назад #4

  • GREY
  • GREY аватар
  • Не в сети
  • Новичок
Ну, первое, что я понял сейчас: датчики детонации бывают двух типов - широкополосные и резонансные. Резонансный нам, наверное, не очень подходит, потому, что см. дальше.
Второе6 звук детонации зависит от геометрических размеров и вычисляется по формуле 900 / (3.14 x (cylinder bore/2)) где размер цилиндра в метрах.
Т.е. нам нужен либо датчик на определенную частоту, а кто же знает какая она у датчика, либо широкополосный.

Так же есть разные алгоритмы:
1. Частотно-полосовая фильтрация (резонансная частота стука зависит от диаметра горшка) и фазовое окно прослушивания (чтобы не слушать все время а только тогда, когда ожидается детонационная вспышка) и сравнивать уровень отловленного сигнала с эталонным (при работе без детонации). По этому пути пошли Январь (бош) и еще многие товарищи... если касаться конкретно Январей, то я проанализировал их алгоритм обработки и используемое оборудование... этим можно поймать, но только в узком диапазоне оборотов и в определенных стечениях обстоятельств, на мой взгляд, их алгоритм очень груб и имеет существенные недодумки, но его с легкостью можно доделать и повысить уровень селекции в разы ИМХО... а пока на январях детонация ловится, но не всегда и не стопроцентно...

2. Попытаться "узнать" детонацию по характерным гармоникам, подобно тому, как ухо человека может распознать и даже узнать мелодию из наушников плеера стоящего рядом соседа под грохот вагона метро :) То есть это задача сродни распознаванию текста или изображения, но только в части аудиосигнала. Тут без DSP и патентованных алгоритмов обычно не обходится.

По понятным причинам нам подходит первый вариант. Чисто для справки: АД продает софт для работы с ДСП 2-х доллорового контроллера на 5 рабочих мест за скромных 20килобаксов. У меня нету таких бабок.

Если посмотреть на картинку из мануала на МС, то ни просто слушают ДД и с помощью таймера формируют выходной импульс.

Есть ли у МС функция включения ДД именно в такте рабочего хода. Может есть, может нет, увидим. Думаю, что туда нужно поставить счетеверенный ОУ, на трех собрать банд-пасс фильтр на нужную частоту, тем самым повысив селективность. Идеально было бы проверить формулу, записав сигнал с ДД просто через звуковуху и посмотреть на какой частоте звучит детонация.

Вот как то так, что думаете?
Сергей
Последнее редактирование: 11 года 8 мес. назад от GREY.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Датчик детонации, ака knock-sensor 11 года 8 мес. назад #5

По алгоритмам определения детонации я пока хз. А вот схему нада доработать как ты говоришь. А еще, наверное нада купить датчик, прикрутить его к матору, повернуть трамблер и подетонировать чуть чуть, записать сигнал как ты говоришь, детонацию на низких оборотах, пару щелчков и собсвеный звук матора во всем диапазоне. Так хоть понятнее будет какая частота и какого порядка фильтр нада.
Можно в первое сообщение, только я еще не читал home.netcom.com...KnockSounds.htm
Калькулятор частоты www.phormula.co...Calculator.aspx (7,1кГц)
Графики с турбомотора www.kgbconsulti...a/~gregk/knock/
Последнее редактирование: 11 года 8 мес. назад от Артём.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Датчик детонации, ака knock-sensor 11 года 8 мес. назад #6

GREY писал(а):
Думаю, что туда нужно поставить счетеверенный ОУ, на трех собрать банд-пасс фильтр на нужную частоту, тем самым повысив селективность.
www.msextra.com...hp?f=67&t=36089 :D
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Датчик детонации, ака knock-sensor 11 года 8 мес. назад #7

  • GREY
  • GREY аватар
  • Не в сети
  • Новичок
:)
Мде, я уже даже прикидывал фильтр в том же ФильтрВизарде от ТИ. Смешно, все украдено до нас!

Значит у них считалось по той е формуле, у меня выходит 5732 Гц, они фильтр ставили 5к7. Значит формула верна. И у них все работает.
Судя по спектрам много шума на НЧ, его можно тупо придавить R-C по входу, получив спад левой стороны БП-фильтра еще больше.
Должно работать. Примитивно, может быть не будет слышать все, но грубую детонацию услышит и мотор спасет. Надо делать!

Какую добротность для фильтра выбирать? Вот в чем вопроц! Поставлю пока 5.
Сергей
Последнее редактирование: 11 года 8 мес. назад от GREY.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Датчик детонации, ака knock-sensor 11 года 8 мес. назад #8

  • GREY
  • GREY аватар
  • Не в сети
  • Новичок
Если добротность взять 5 и центральную частоту 7к2, то получится следующая картина:

Схема безобразия:

Vref - половина питания, т.к. используется однополярное.
Каждое звено имеет гейн 5. Что бы оставаться в рамках схемы, у которой минимум элементов добротность можно крутить только с усилением. Вот я и думаю, нужно ли иметь такое усиление? Может снизить усиление и добротность. Эх, знать бы какой размах у выхода с ДД! Нигде не видел точной цифры.
Сергей
Последнее редактирование: 11 года 8 мес. назад от GREY.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Датчик детонации, ака knock-sensor 11 года 8 мес. назад #9

Я не знаю каку выбрать добротность, но посмотрев на график, кажецо нада поменьше, и частоту немного правее сместить для 7.1кгц. Ой у тя же один мотор с поршнями потолще. Я сам себе перемоделирую.
Хз какой там размах, нада купить датчик и побаловацо, он фигню стоит.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Датчик детонации, ака knock-sensor 11 года 8 мес. назад #10

  • GREY
  • GREY аватар
  • Не в сети
  • Новичок
Так в том то и дело, что без входящего сигнала получается фигня: или а ограничение все улетит, или усиления не хватит.

Будешь искать сенсор выбирай широкополосный. Вроде те, которые с дыркой по средине - и есть широкополсные. Но я не уверен!
Сергей
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Датчик детонации, ака knock-sensor 11 года 8 мес. назад #11

тоесть не резонансый? эт я знаю, широкополосный и дешевле дожен быть, те что с дыркой вроде 7$бош.
Заказал такой www.2a2.ru/esud/d_dd1.html Неравномерность амплитудно-частотной характеристики в диапазоне 5...10 кГц: ±1дБ
Последнее редактирование: 11 года 8 мес. назад от Артём.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Датчик детонации, ака knock-sensor 11 года 8 мес. назад #12

  • GREY
  • GREY аватар
  • Не в сети
  • Новичок
Ну, в общем идея такая: счетверенный ОУ, добротность=гейну, так деталей меньше, т.е. четыре одинаковых секции банд-пасс фильтра. Гейн подобрать так, что бы на выходе сразу получить нужный сигнал. Осталось выяснить сколько на входе будет, т.е. сколько дает сам датчик и плясать от этого. Вот модель для МС9.

Вложенный файл:

Имя файла: KS.cir
Размер файла:26 KB
Сергей
Последнее редактирование: 11 года 8 мес. назад от GREY.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Датчик детонации, ака knock-sensor 11 года 8 мес. назад #13

Ты мне назови какую программу, чтоб записать сигнал через микрофонный вход ноута, я запишу и потом на вход подам другой сигнал известной амплитуды и сравню их.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Датчик детонации, ака knock-sensor 11 года 8 мес. назад #14

  • GREY
  • GREY аватар
  • Не в сети
  • Новичок
Епта! Start-Programs-Accessories-Entertainment-Sound Recorder! Только он всего минуту, кажется пишет. Ну если по человечески, то надо записать каким нибудь СоундФорджем. А на самом деле надо осцилоскопом посмотрет, что там на выходе.
Сергей
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Датчик детонации, ака knock-sensor 11 года 8 мес. назад #15

Жжоте, Айнштайны, нириально жжоти....
Вместо осциллоскопа - Спектралаб с того же ноута.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Датчик детонации, ака knock-sensor 11 года 8 мес. назад #16

  • GREY
  • GREY аватар
  • Не в сети
  • Новичок
Спасибо, Илья. Это будет правильно.
Просто я в жизни СпектраЛабом не пользовался, поэтому в голову не пришло.
Сергей
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Датчик детонации, ака knock-sensor 11 года 8 мес. назад #17

Сергей, ты частоту считал под свои 83мм поршня?
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Датчик детонации, ака knock-sensor 11 года 8 мес. назад #18

  • GREY
  • GREY аватар
  • Не в сети
  • Новичок
7k2 Гц, но если ставить резисторы ряда Е24 и кондеры Е12, то чутка мимо, но это не принципиально. Это под мотор с 80 мм поршнями. Наверное его буду ставить. У меня два мотора готовых есть. Один побольше, а второй позлее. Пересчитать номиналы - дело одной минуты.
Сергей
Последнее редактирование: 11 года 8 мес. назад от GREY.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Датчик детонации, ака knock-sensor 11 года 8 мес. назад #19

Записал сигнал с датчика детонации, мотор не нагружал, стоял на месте до 6.5к оборотов примерно.
Пото взял выход со звукавухи подал на микрофонный вход, включил белый шум и мерял напряжение. В спектралабе на -40дб получилось 0.002-0.003в по тестеру. Я не знаю, может я что-то каряво делаю или где-то что-то не так или всё так, хз. Чувствительность микрофонного входа на максимум. Тыкнул тестером в датчик на заведеной машине, напряжение пляшет окло 10мв.

Вложенный файл:

Имя файла: 111.zip
Размер файла:2,307 KB

это обороты чуть больше 1к

Это примерно 6.5к
Последнее редактирование: 11 года 8 мес. назад от Артём.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Датчик детонации, ака knock-sensor 11 года 8 мес. назад #20

  • GREY
  • GREY аватар
  • Не в сети
  • Новичок
ЗИП или МР3 используй.
Т.е. на выходе датчика было вокруг 10 мВ переменки. Уже что то. Тут Агеев рассказал как он делал ДД для себя, идея понятна, только некоторые моменты мне как чайнику загадочны, но, думаю, разберемся.

Агеев:
Детектор был такой. Перед фильтром - АРУ, после фильтра - выделитель абсолютного значения. К нему подключены две сглаживающие цепи. Одна линейная (одинаково на заряд и разряд), с постоянной времени около 80 мс, другая - быстрая, с постоянной около 100 мкс на заряд, около миллисекунды - разряд. По медленной управляется входная АРУ, с тем, чтобы при нормальной работе на выходе фильтра всякого "мусора" было примерно 5...7% от максимального размаха. Компаратор, естественно, работал по "быстрой" постоянной времени - примерно, с порогом в 4 раза выше, около 25...30% от максимального размаха. По описанию кажется сложно, но схема небольшая - счетверенный ОУ (2 ОУ пошло на фильтр, четвертого порядка - 2 звена типа Рауха) и транзисторная сборка, т.к. АРУ работала "по входу", на дифференциальном усилителе, в обратной связи которого стоял дифкаскад с управляемым током - больше ток, глубже ООС и меньше усиление (аналог СА3080/LM13600/13700).
Такая схема хорошо адаптируется к изменениям чувствительности датчика и "фоновому" шуму.
Сергей
Последнее редактирование: 11 года 8 мес. назад от GREY.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Датчик детонации, ака knock-sensor 11 года 8 мес. назад #21

Я прикрепил архив с записью.
Прочитал вчера несколько раз слова Агеева, сегодня прочитл и теперь всё стало понятно. Осталось придумать как это реализовать. АРУ действительно нужная вещь, так как амплитуда сигнала зависит от оборотов матора, а мне кажецо она еще и от нагрузки на матор будет зависить.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Датчик детонации, ака knock-sensor 11 года 8 мес. назад #22

  • GREY
  • GREY аватар
  • Не в сети
  • Новичок
Мне кажется, что Агеев чуточку не прав: АРУ должно работать НЕ в полосе детонации. Т.е. АРУ слушает двигатель и держит уровень по нижней части диапазона, там где шум двигателя, а не детонации. Пойду ща с ним спишусь. Надо так: АРУ - лоу-пасс - детектор - выход для АРУ и вторая ветка с выхода АРУ - банд-пасс - снова детектор. Так, мне кажется будет правильнее.

Вот как реализовать, это да! для него все понятно, а нам чайникам думать надо. Я про дифкаскад не понял, как его включить, надо посмотреть схемы магнитофонов каких нибудь, что ли. Ничего другого в голову не идет. Нарисовать и показать ему. А то дрочить часто те же не хочется.

Шум двигателя мало зависит от нагрузки, от оборотов гораздо сильнее.
Сергей
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Датчик детонации, ака knock-sensor 11 года 8 мес. назад #23

  • GREY
  • GREY аватар
  • Не в сети
  • Новичок
Переписка с Агеевым:
Я:
Про датчик детонации. Слушай, мне кажется, что нужно делать так: АРУ - лоу-пасс - детектор с медленной РЦ - на АРУ. И вторая цепь: с выхода АРУ - банд-пасс - быстрый детектор - формирователь импульса - на блок событие детонации. Исхожу из того, что шум у ДВС низкочастотный, сильно растет с оборотами, а детонация сильнее всего слышна в узкой полосе. И резать для АРУ надо, скажем до 5к, если детонация на 7к. Усложнение не сильно большое, но точность детектирования возрастет в разы. А?С,
Агеев:
Алгоритм нелогичный. АРУ при такой схеме будет работать по неотфильтрованной помехе - шуму мотора, а его надо просто сразу сфильтровывать, чтобы не загружать им амплитудный диапазон канала. Мой вариант - с АРУ именно по отфильтрованному полезному сигналу - держит порог как можно ближе к шуму, то есть максимально бережет мотор. Дело в том, что на средних и малых оборотах УОЗ лучше всего регулировать именно по грани детонации, поэтому ее надо ловить с максимальной чувствительностью.
Я:
У тебя выходит, что детонация попадает в петлю регулирования АРУ и если детонация будет мягкой, то АРУ все придушит и ничего на выходе не будет видно. Я же исхожу из того, что АРУ должно просто следить за уровнем шума, но не в полосе детонации. Может быть стоит АРУ скармливать с не лоу-пасс сигнал, а с фильтра пробки. Вот из чего я исходил. Не прав?
Агеев:
Назначение АРУ - вытягивать сигнал в полосе детонации по возможности "вверх" по уровню, для облегчения детектирования самых начальных стадий детонации. Ключевой момент в том, что импульсы детонации - довольно короткие, с большой скважностью, а вот шум практически равномерен. Поэтому, вводя АРУ с постоянной времени, заметно бОльшей длительности оборота двигателя, мы практически игнорируем сигнал детонации в АРУ, учитывая в основном постоянный шум, причем именно в полосе детонационных сигналов. Еще усовершенствовать эту структуру можно, введя перед фильтром АРУ ограничитель выпрямленного сигнала с порогом раза в два выше уставки АРУ, но при выбранных соотношениях параметров фильтра и порогов детектора это совершенно излишне.

Значит делаем по первоначальному плану: АРУ-фильтр-детектор? А на лямбду забиваем, а то будет долгострой. Уже долгострой. Подходит?

ЗЫ вопросы я там продолжаю задавать и ответы буду сюда ретранслировать.
Сергей
Последнее редактирование: 11 года 8 мес. назад от GREY.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Датчик детонации, ака knock-sensor 11 года 8 мес. назад #24

Я тоже склоняюсь к варианту Агеева, вроде всё там логично, темболее он это уже, видимо, испытал. Так лямбду это потом, мотор можно и наглаз настроить, по узкой, я подозреваю, там эту топливную карту можно достаточно точно подсчитать, если иметь точное значение топлива для 14.7, что по узкой очень легко. На максимальных нагрузках залить с запасом.
Так ты схему "соображения" детонации хочешь разместить прям на плате скирта?
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Датчик детонации, ака knock-sensor 11 года 8 мес. назад #25

  • GREY
  • GREY аватар
  • Не в сети
  • Новичок
Да, там ничего такого, что бы площадь отожрало. Три корпуса и обвес. По прикидкам площади с запасом, еще и для макетки остается. Поэтому и озадачился прибамбасами.
Сергей
Администратор запретил публиковать записи гостям.