Ölthermometer

ein kleines Ölthermometer für Motorräder

Motorräder sind in der Regel sehr individuell. Wer möchte schon ein Motorrad von der Stange fahren!

Individualität spiegelt sich in den unterschiedlichsten Anbauten oder Einbauten wieder. Ein Stück davon ist zum Beispiel ein analog anzeigendes Ölthermometer, welches jedoch digital angesteuert wird.
Hier wurde ein altes VDO-Thermometer zweckverbessert. Messreihen mit dem Original hatten ergeben, dass das Thermometer nur als grobes Schätzgerät fungierte.

allerdings hat so ein analoges Schätzeisen halt Retro-Charm. Und der Wunsch des Besitzers war es halt, das Teil zum besseren funktionieren zu bringen.

Zunächst stand die Analyse der mechanischen Funktion auf dem Plan. Also vorsichtig geöffnet und mal reingeschaut.

was einem da so entgegenlacht ist feine Technik vergangener Zeiten.
An der Skale kann man bereits erkennen, dass der Ausschlag des Zeigers alles andere als linear ist. Das ist schlicht dem Funktionsprinzip des Antiebs geschuldet. Mit einem einfachen Drehfeld erreicht man nur 90 Grad Auslenkung. Deshalb ist hier ein wenig gertrickst worden.

Um dem guten Stück nun Leben einzuhauchen, ohne das Äußere Erscheinungsbild zu verändern, habe ich einen Mikroprozessor zu Hilfe genommen.

Dieser wandelt die gemessene Temperatur direkt in eine linieare proportionale Spannung um. Vorteil dieser Lösung ist die vollständige Anpassbarkeit der Ausgangskennlinie des Prozessors an die Spannungskurve des Anzeigegerätes.

Das Schaltbild besteht rein optisch aus so vielen Bauteilen, dass man denken könnte, was für ein Aufwand.

Das dem nicht so ist, sei hier erläutert.

Im linken Teil befindet sich das Netzteil, oder auch fachlich richtig ein Step-Down-Wandler. Dieser kleine Winzling ist ein gut geschützter und schützender Baustein, der die Anzeigeelektronik wirksam vor Bordspannungstörungen schützt. Sein hoher Wirkungsgrad sorgt dafür, dass er komplett ohne Kühlung auskommt. Hier muss nichts eingestellt werden. Bei Einhaltung der Bauteilwerte liefert er exakt 5 Volt Ausgangsspannung - kurzschlussfest.

Im rechten Teil der Schaltung ist der Prozessor mit seinen wenigen erforderlichen Bauteilen zu sehen.

Der Ausgang PTA0 ist als Pulsweitenmodulator programmiert und steuert direkt das Messinstrument an. PTA1 steuert die LED der Öldruckanzeige. PTA5 ist der AD-Wandlereingang für den Messsensor. An PTA4 wird er Öldruckschalter angeschlossen. Mehr ist nicht erforderlich. R4 ist zur Feinjustierung geeignet. Mit diesem Trimmer kann auch die Dämpfung der Anzeige eingestellt werden. Die Größe von C5 bestimmt grob die Dämpfung.
Der Sensor LM35AH ist ein linearer Temperatursensor im Metallgehäuse. Er kann bis 150 C direkt messen. Seine Ausgangsspannung wird mit C6 und R6 gepuffert. Damit wird die Anzeige ruhiggestellt. Von hier geht die Messspannung zum Ad-Wandlereingang des Prozessors.

Das Ablaufprogramm im Prozessor misst nun permanent die Eingansspannung des Wandlers. Über ein Referenztabelle wird nun ein der gemessenen Spannung zugeordneter und angepasster PWM-Wert ermittelt und dem PWM zugestellt. Dieser lässt nun am Ausgang PTA0 die passende Ausgangsspannung erscheinen. Am Kondensator C5 wird die Spannung gepuffert.

Eine weitere Möglichkeit ist die Auswertung mittels LEDs, wie ich sie in der Ganganzeige V4 realisiert habe. Auch hier über nimmt ein Prozessor die Auswertung der gemessenen Temperatur. Mittels Programm werden nun einfach Triggerpunkte definiert, an denen entweder verschiede LEDs, oder auch Siebensegemntanzeigen angesteuert werden (Temperaturanzeige digital) oder aber , und so habe ich es gemacht, RGB-LEDs verwendet werden. Je nach Temperatur ändert sich so die Farbe der LEDs. Sinnbildlich ist blau halt kalt und rot ist warm. Grün ist dann der normale Bereich. Mehr Informationen braucht man als Motorradfahrer eigentlich auch gar nicht.

Das Ganze ist dann im Display hinter einer mit Symbol versehenen Tachoscheibe eingebaut.