Opto měření otáčení, převod na impulzy pro PC základní desku

Ahoj,
před mnoha lety jsem u mého známého viděl sestavené elektronické zařízení s Microchip mikrokontrolérem, které zjišťovalo a logovalo informace z klasického analogového elektroměru (mechanické hodiny vedle hlavního jističe). Už nevím přesně, zda zařízení měřilo a předávalo aktuální příkon celého domu nebo zda logovalo spotřebu, které se dala porovnat s tím, co bylo uvedeno na hodinách, zvláštní spíše bylo, jak toto zařízení získávalo informace. Jak asi každý víme, v elektroměru (v nedigitálním elektroměru) se otáčí stříbrný disk a čím rychleji se otáčí, tím je větší aktuální spotřeba. Elektroměr je ale zapečetěný plombou, takže nejde nic dát do něho a tohle zařízení to úžasně vyřešilo tím, že mělo namířený nějaký optosenzor do útrob hodin, který mířil na nějakou tečku na stříbrném disku a jak se disk otáčel, tak MCU dostávalo impulzy a dle rychlosti otáčení (dle času mezi impulzy) bylo možné odhadnout spotřebu. Fungovalo to teda podobně jako na tachometr na jízdním kole.

Nedávno jsem zatoužil po podobném, ale mnohem jednodušším zařízení. Zařízení by se samozřejmě dalo vyvinout, ale dlouhý vývoj pro mne nemá cenu, a proto si říkám, zda někdo z vás prosím neví o něčem hotovém, tedy o zařízení, které už je vyvinuté a lze k němu někde sehnat konstrukční schéma.

Potřeboval bych pomocí nějakého optočidla snímat otáčení lopatek ventilátoru a tyto otáčky potom přenášet do klasického mrňavého tří-pinového molex konektoru, který je na základní desce. Určitě každý znáte klasické počítačové ventilátory, kdy už dnes každý z nich má třetí vodič na snímání otáček (tzv. FAN RPM FM, tachometr nebo speed control). Vím jistě, že je možné přenášet signál ohledně otáček ventilátoru, i když ventilátor jako takový není k desce připojen, protože některé počítačové zdroje si ovládají ventilátor samostatně, ale navíc mají vevedený kabel do desky, v němž jsou pouze GND a Fan RPM vodiče a deska tak může monitorovat otáčky (např. odkazovaný Enermax Revolution85+)

Stručně řečeno, neví prosím někdo o co možná nejjednodušším technickém řešení optočidla, které bude snímat změnu barvy na lopatce ventilátoru (na jednu černou lopatku dám bílou nálepku) a informaci o otáčení přenášet do základní desky počítače z níž bude možné tuto informaci přečíst v BIOS nebo v OS např. pomocí programu SpeedFan? Nepotřebuji znát přesnou rychlost otáčení, potřebuji pouze mít v PC údaj, že se ventilátor točí a zda se točí rychleji nebo pomaleji než obvykle. Do ventilátoru jako takového nelze zasahovat - jediná možnost je externí čidlo.

Mnoho díků každému přispěvateli a tomuto fóru
Josef Píč
snimac-otacek-fan-rpm.jpg

Čau, nedávno jsem řešil podobný problém s detekcí papíru u starého plotru XY4131. Nakonec jsem použil optické čidlo CNY70. Funguje to tak, že když je pod čidlem nějaká bílá plocha (v rozumný vzdálenosti) tak je na výstupu +5V a když je tam nějaká černá, tak je na výstupu skoro 0V. Zasílam schéma + fotku, jak jsem to použil já. Pokud by se ti to líbilo a odpovídalo to požadavkům (nevin s jakejma napěťovejma úrovněma pracuje ten výstup ventilátoru) tak dej vědět a zašlu ti návrh DPS.
paper_sensor_foto.jpg
paper_sensor.jpg

Nevim, ale myslim, ze ventilator v pocitaci ma rychlost otaceni tak 3000 otacek a podle me to tohle cidlo nebude stihat.

Tak to je vážně skvělé, ani jsem nedoufal v takto jednoduché zapojení. Moc děkuji Tichy.

K této informaci se bohužel nemohu dostat. Googloval jsem hodně dlouho na anglickém internetu a stále jsem neviděl jediný průběh napětí nebo nějaké specifikace. Ani netuším, jak vypadá průběh (jehla při každé otáčce, logická negace při každé otáčce…) natož jakou má amplitudu. Vyzkoušet na osciloskopu to bohužel nemohu (nemám osciloskop), takže to asi testnu na nějaké desce, +5V by desce nemělo nic udělat.

Jsi moc hodný, díky. Zatím to není nutné - nejprve to zkusím na kontaktním poli.

Právě že to není počítačový ventilátor, ten by měl RPM vývod. Otáčky maximálně 2000 ot./m. Zítra jdu do GME tak si říkám, zda koupit CNY70 nebo to budou vyhozené peníze.

Děkuji, Josef Píč

popis najdes tu…ako funguju ventilatory v PC pavouk.org/hw/fan/index.html

pavouk.org/hw/fan/fan4wire.html

Co je to za větrák, že se vyplatí u něj řešit podobné věci?

Větrákem proudí všelijakej bordel. Po nějaký době asi přestane optika pracovat pokud bude její část na výstupní straně. Se zrcátkem na lopatce (nebo lépe na střední části rotoru) ze sací strany by to chvíli fungovat mohlo.

Nejspíš by šlo vložit do cesty napájení malý snímací odpor a na něm sledovat odběr. Vyhnul by ses optice úplně.

Anebo me napadly 2 magnetky ktere by se snimaly stejne jako tachometr na kole.

Omlouvám se za zpoždění s odpovědí.

Děkuji Atlane, výborné čtení. Výstup jsou tedy pravoúhlé impulzy, dva impulzy za jedno otočení a o amplitudě napětí na ventilátoru a tedy bez regulace je amplituda 12V.

To už mě napadlo. V senzoru tachometru na kole něco cvaká. Předpokládám, že je to něco jako relé - když se přiblíží magnet, tak senzor sepne. Rozkuchat jeden tachometr by šlo, mám ale obavu z toho magnetu. Nerad bych na ventilátor dával cokoliv “těžkého” nebo cokoliv co by mohlo uletět.

Vzduch přes větrák je filtrovaný pravidelně vyměňovanými molitanovými filtry.

Nemohu jakýmkoliv způsobem zasahovat do napájení ventilátoru.

Asi bych měl napsat více informací. Jedná se o malou laboratoř na jedné nejmenované univerzitě, kde v řízením prostředí roste pár kytiček (pro vtipálky - ne, není to konopí). U kytiček je krabička s ventilátorem. Ventilátor je přístupný pouze z vnější strany krabičky. Krabička navazuje na další krabičku a jedná se o velmi drahý přístroj, který řídí podnebí a je v záruce = není možné do toho zasahovat. Krabička ale nekontroluje ventilátor a ten je velmi důležitý pro kytičky. Ventilátor se točí různou rychlostí, ale vždy se točí (nezastavuje). Do prostoru za ventilátor se může dát jen něco malého, a proto jakýkoliv měřič proudění vzduchu vypadává ze hry, Kvůli kytičkám je nutné zajisti monitoring, že se to neustále točí. Hned vedle je počítač, takže SW vyhodnocení a zaslání varovného e-mailu při poruše je díky mnoha freeware aplikacím jednoduchá věc.

Optika je dle mého názoru zatím nejschůdnější řešení. XY4131 jsem zatím ještě nekoupil, ale chystám se na to v průběhu několika dní a pak jej testnu na klasickém 120 mm PC ventilátoru jestli bude stíhat. Případně pokud někod prosím víte o rychlejším senzoru, tak raději koupím rovnou jej.

Děkuji Vám.
Josef Píč

molitanove filtre nezaručia že jemny prach neprejde dalej… neviem ake tam maš otačky na ventilatore ale pred aktivny ventilator ak sa da druhy tak prudenie vzduchu ho roztoči… tj merat na tomto ventilatore. pripadne vyhodnocovat prudenie vzduchu…

Pepik: Dovol mi upřesnit pár věcí: O rychlost optických snímačů nemusíš mít obavy, jakýkoliv z nich zvládne snímat 3000 ot. naprosto s přehledem. XY4131 není snímač, ale plotter (souřadnicový zapisovač). Koupit si ho určitě můžeš, ale pro účely snímání otáček ti zřejmě moc neposlouží (tedy asi jsi se spletl a chtěl jsi napsat CNY70, co doporučil kolega… ale nevím… ?).

Jinak optický snímač má tu nevýhodu, že se časem zapráší, jak již bylo napsáno. Pokud rozebereš nějakou starší FDD, najdeš v ní určitě Hallovu sondu a na rotoru pravděpodobně i malý magnet (ale nemusí to být nutná podmínka, někdy je použit magnetický kroužek). Tento princip snímání se používá i přímo v těch ventilátorech (taky by šel nějaký starší rozebrat, ale tam nebude ten malý magnet) a má tu výhodu, že mu prach nevadí. Takže magnet by šel vybrat a nalepit na ventilátor a ke snímání použít tu sondu, ovšem pokud ten magnet nalepíš na ten větrák špatně, může se stát, že upadne, a může být problém. Dál se taky může stát, že ti rozváží “vrtuli”, takže vibrace - to se obvykle řeší tak, že se nalepí dva proti sobě, kvůli vyvážení.

Taky by možná stálo za to nejdřív zkusit nic nelepit a snímat ten magnet, co už tam je (feritový kroužek, je v té “vrtuli”), přes ten plast by to možná mohlo jít…

Ano, chtěl jsem napsat CNY70 :slight_smile:.

Přesně to jsem nechtěl řešit - vyvažování. Na druhou stranu s optickým snímáním bych opravdu mohl mít v budoucnu problém.

Bezva nápad. S tím začnu :wink:

Fan, takže začnu tím, že si obstarám nějakou starou disketovku a rozkuchám jí. Jednodušší byl ale pro mne bylo rozebrat nějaký starý ventilátor se třema vodičema. Pokud jsem to správně pochopil, tak vodič “ROTATION” je připojen právě na Halovu sondu. Je možné prosím Hallovu sondu získat i z ventilátou?

Děkuji P.O a Atlane!
Josef Píč

v mem pripade jsem to nasel i ve 2vodicovem ventylatoru…,
jstly budes mit stesti tak ve flopine narazis na takovej ten gumovej magnet , neni tak tezkej jako klasickej, a pokud ho prilepis co nejvice ke stredu ale tak aby spolehlive spinal a rozpinal tak by nemel ulitnou tam neni takova rychlost nez na lopatkach

Hallova sonda je v každém dc bezkomutátorovém ventilátoru (tedy i ve 2 vodičovém), jen není to snímání vyvedené. Stačí upravit zapojení a pokud bude pole vně rotoru dostatečné, otáčky tam změříš.
Pokud bys magnet lepil z vrchu, tak vrtuli rozvážíš zcela jistě. Přesně to rukou nenalepíš (jesli by to drželo je otázka jiná).

Další možností je měřit průtok vzduchu jak psal atlan. Jeden z možných způsobů máš pravděpodobně v autě (váha vzduchu). Do cesty se vloží nějaký telotně závislý prvek. Pustíš do něj takový proud, abys ho ohřál na určitou teplotu. Proudění zduchu ho ochlazuje a na dosažení původní teploty musíš přidat proud. Jeho velikost je pak úměrná rychlosti proudění média.
Jednodušší varianta je použít pouze proudový zdroj a měřit napětí. Akorát je třeba hlídat přehřátí při nízkém průtoku.
Na obojí by mělo stačit nějaké teplotní čidlo (PTC, NTC, PT1000…) a pár operáků. Oproti hallově sondě je to už však trocha elektroniky.

Alebo jemne nažhaviť vlakno na rozbitej ziarovke :smiley: ochladzovanim sa meni odpor vlakna tj pretekajuci prud…
P.S. magnet lepiť čo najbliššie stredu ventilatora.
Nemohol by si sem dať fotku toho zazraku kde je ten ventilator ?