Differenzdrucksensor Im Unterforum Grundlagen - Beschreibung: Grundlagen und Fragen für Einsteiger in der Elektronik
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BID = 826423
laterne123 Stammposter
Beiträge: 373
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Hi,
die Schaltung funktioniert echt toll, aber ein kleines Problem habe ich noch:
Die "Ausschaltverzögerung" die der Zweck der ganzen Sache ist funktioniert nur einmal so wie sie soll.
Wenn ich den Strom einschalte, dann wird die Schaltung einmal "ausgelöst" und das Relais bleibt schön 2 Sekunden angezogen.
Wenn ich jedoch die Schaltung anschließend wieder auslöse durch den Sensorschwellenwert, dann ist die Ausschaltverzögerung viel viel geringer. gefühlte 0,5 Sekunden.
Den Kondensator am zweiten Komparator habe ich schon von 22uF auf 47uF erhöht. Das hat nur die Verzögerung beim ersten Start der Schaltung beeinflusst, nach dem ersten Schalten sind danach die Verzögerung ca gleich kurz.
Blöd ist, das mir der Simulator anzeigt das auch bei Wiederholung des Schaltvorgangs die Verzögerung immer gleich lang bleibt. Er zeigt es so wie es sein sollte, aber nicht ist. Deswegen habe ich da Schwierigkeiten Dinge auszuprobieren virtuell, da die Sim es leider anders zeigt als es ist.
Wird der C irendwie nicht schnell genug geladen oder entladen bei mehreren "Durchläufen" oder sowas?
Was könnte ich da machen?
Viele Grüße |
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BID = 826432
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Schmeiss den R12 raus!
Ein präzises Timing ergibt das aber immer noch nicht.
Dafür sind spezielle ICs entwickelt worden, wie der bekannte NE555 oder die Monoflops der Logikserien. |
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BID = 826433
laterne123 Stammposter
Beiträge: 373
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Ok,
danke. Das werde ich ausprobieren.
Ich dachte nur den R12 bräuchte man zum Schutz des IC vor dem C.
Das mit der Präzision habe ich auch schon festgestellt. Die mini-Verzögerung im laufenden Betrieb verhält sich gefühlt nicht immer gleich.
Aber zum Glück ist mir das nicht so wichtig, Hauptsache es ist am Ende nicht kürzer als z.B. 0,8 Sekunden. Aber ob 1,1 0,9 oder 1,3 Sekunden wäre nicht so schlimm.
Gruß
[ Diese Nachricht wurde geändert von: laterne123 am 21 Apr 2012 17:38 ]
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BID = 826436
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
| Ich dachte nur den R12 bräuchte man zum Schutz des IC vor dem C |
Im Prinzip schon, aber die 20mA, die der Ausgangstransistor maximal versenkt, reichen zusammen mit dem geringen Energieinhalt des Kondensators nicht aus um Schaden anzurichten.
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BID = 829843
laterne123 Stammposter
Beiträge: 373
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Hi,
es trat noch ein seltsamer Effekt auf.
Es reicht schon ein Pusten ,dann fängt die LED an zu flackern, Relais usw schalten aber noch nicht. Also schalten wohl die Komparatoren schon etwas hin und her, aber noch nicht genug als das das Relais richtig schaltet.
Mit der Entfernung von R12 war auch dieser Effekt weg. Wie kann das sein?
Trotz der Entfernung von R12 hat man trotzdem nach einigen Schaltvorgängen wieder nur so eine kurze "Umschaltzeit" wie oben beschrieben :-/
Ich habe C2 weiter erhöht, aber nur mit dem Unterschied das die Umschaltzeit anfangs nur viel höher ist.
Nach einiger Zeit scheint der C2 einfach nicht weiter richtig geladen/entladen zu werden.
Ich habe jetzt noch den 100K Rückkoplungswiederstand an U2A entfernt und es scheint das Zeitverhalten noch verbessert zu haben. Er veränderte ja auch den Schwellenwert am + Eingang des U2A.
Ist halt blöd, laut Simulation hätte es schon von anfang an auch mit R12 perfekt funktionieren müssen, aber Sim und Realität...2 Paar Schuhe anscheinend.
Wie kann das den sein mit dem sich ständigen verkürzen der Zeit auf längere Sicht. Ist da vielleicht insgesamt etwas grundlegend falsch?
Gibt es sonst noch was das ich verändern kann damit es besser funktioniert?
Wie weit kann ich eigentlich den C2 hochschrauben ohne das der Komparator schaden nimmt? Müsste ich dazu die Ladung in Joule ausrechnen und dann durch V teilen für As und der hätte dann kleiner als 20mA zu sein oder doch ganz anders?
Gruß
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BID = 829846
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
| Gibt es sonst noch was das ich verändern kann damit es besser funktioniert? |
Das schrieb ich doch schon: Nimm ein vernünftiges Monoflop. NE555 oder CD4098 oder 74C123.
Der NE555 kann über 100mA Ausgangsstrom liefern und senken und somit LEDs oder Optokoppler direkt antreiben.
Möglicherweise fängst du dir auch auf den Leitungen Störungen ein, oder hast ein anderes Problem mit dem Aufbau, das man ohne Bilder und weitere Details nicht beurteilen kann.
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BID = 829849
laterne123 Stammposter
Beiträge: 373
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Dabei hatte ich vor x Seiten schon gefragt hatte ob es vielleicht gleich schlauer wäre das mit 555 zu machen...
Es funktioniert ja (fast) perfekt. Deswegen alles neu zu konstruieren, planen, layouten, löten ist schon bitter
Wobei das für dich vielleicht die Schwierigkeit hätte einem Kind den Lolli zu klauen, jedoch für mich nicht so trivial ist.
Hast du eine Erklärung warum die LED flackert durch gegen den Sensor pusten, wenn da ein Widerstand vor dem C2 ist, das würde mich brennend interessieren? Es tritt auch bei verschiedenen Kapazitäten des C2 auf. Ohne Widerstand muss man schon richtig den Schwellenwert erreichen bevor sich an der LED was regt, aber dann schaltet auch das Relais.
[ Diese Nachricht wurde geändert von: laterne123 am 16 Mai 2012 9:37 ]
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BID = 830122
laterne123 Stammposter
Beiträge: 373
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sooo,
ich hab mich nochmal mit dem 555 beschäftigt. Wenn diese Schaltung hier nicht völlig falsch ist dann muss ich sagen, dass ich hier echt viel gelernt habe. Danke dafür.
Das letzte Mal das ich mir einen 555 angeschaut habe war vor diesem Projekt und da hatte ich selbst nach Stunden nichts gecheckt und es aufgegeben, jetzt hat das nichtmal eine Stunde gedauert.Schaltzeit ca 4 Sek. In der Sim funktioniert es, aber jetzt bin ich auf euer (vernichtendes) Urteil gespannt
Taugt das so etwas?
Gruß
[ Diese Nachricht wurde geändert von: laterne123 am 17 Mai 2012 18:48 ]
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BID = 830131
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Warum schaltest du das K-Relais nicht einfach dem Optokoppler-LED-Zirkus parallel?
Spart dir einen Transistor und einen Widerstand sowie das zugehörige Layout.
Bei der Ansteuerung des BC337 brauchst du nicht sparsam zu sein. Viel hilft hier viel. Natürlich innerhalb der erlaubten Grenzen.
Für die Verwendung des 555 ist hier Otiffany der Spezialist, aber vorab möchte ich dir empfehlen R2 kleiner zu wählen und C3 entsprechend größer.
Wenn du vorher Probleme mit eingestreuten Störimpulsen gehabt hast, wirst du sie auch jetzt noch haben.
Je nachdem wo die Störungen herkommen, kann das Einfügen von RC-Tiefpässen in die entsprechende(n) Eingangsleitung(en) des Komparators helfen.
P.S.: So einen Kondensator wie C1 solltest du auch noch dem 555 spendieren, und:
wisse, daß der 555 beim Anlegen der Betriebsspannung im "EIN"-Zustand aufwacht.
[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 17 Mai 2012 19:09 ]
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BID = 830139
laterne123 Stammposter
Beiträge: 373
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Danke für die Hilfe.
Ich liebe Einsparungen an der Anzahl der Bauteile.
Kann ich mir eigentlich die Transistoren auch ganz sparen und Opto und Relais parallel an den Ausgang hängen, weiter oben meintest du ja:
"Der NE555 kann über 100mA Ausgangsstrom liefern und senken"
Das 24V Relais braucht ca 16mA und den Optos reichen auch 2mA.
Hat es eigentlich einen Vorteil/Nachteil Strom zu senken oder liefern zu lassen, vielleicht in Bezug auf Erwärmungen?
Gibts denn einen Grenzwert für den zeitbestimmenden Widerstand, den man nicht überschreiten sollte, so wie die 5M zu hoch sind?
555 ohne Startzyklus habe ich mir angeschaut, aber der Mehraufwand wäre mir das nicht Wert. Ausserdem hat man so gleich einen kleinen Funktionscheck
Gruß
*edit: ich ziehe die Frage mit dem Relais zurück. Aber würde ich eins mit 12V nehmen dann ginge das oder?
[ Diese Nachricht wurde geändert von: laterne123 am 17 Mai 2012 19:47 ]
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BID = 830143
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
| Kann ich mir eigentlich die Transistoren auch ganz sparen und Opto und Relais parallel an den Ausgang hängen, |
Ja, aber der NE555 hält keine 24V aus. Nimm ein 12V Relais.
Zitat :
| Hat es eigentlich einen Vorteil/Nachteil Strom zu senken oder liefern zu lassen, vielleicht in Bezug auf Erwärmungen? |
Normalerweise ist es günstiger zu senken, weil das gewöhnlich mit einer geringeren Restspannung der Ausgangsstufe verbunden ist, aber hier dürfte vor allem die Funktionalität entscheidend sein.
Zitat :
| Gibts denn einen Grenzwert für den zeitbestimmenden Widerstand, den man nicht überschreiten sollte, so wie die 5M zu hoch sind? |
Das hängt von den Eingangs- und Leckströmen ab und deren Toleranzen oder Temperaturverläufen. Die CMOS-Version 7555 verträgt noch wesentlich größere Widerstandswerte, aber dann muß man schon sehr auf die Sauberkeit der Platine und evtl. sogar die Luftfeuchtigkeit achten.
An diesem Widerstand fallen ja ungefähr 5V ab und somit fliesst durch ihn ein Strom von etwa 1µA, mit dem der Kondensator geladen wird.
Beim NE555 wird ein Eingangstrom von typisch 30 und maximal 250nA genannt.
Das ist dann schon ein erheblicher und vor allem schlecht definierter Bruchteil des Ladestroms.
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BID = 830223
laterne123 Stammposter
Beiträge: 373
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Ich hatte ja gehofft das zusammenbauen zu können ohne "bestellen" zu müssen, muss ich aber, also kann ich auch ein 12V Relais nehmen.
Den Rt habe ich kleiner gemacht und den Ct entsprechend größer.
100nF am 555.
C555 zu nicht-cmos getauscht.
12V Relais und Optos an den Ausgang parallel.
5M Rückkopplungswiderstand von Pin 5 zu Pin 2 von U2A. (habe ich im Bild vergessen)
Kann ich ruhigen Gewissens anfangen zu Layouten und zu bestellen?
Wenn das so klappt, dann ist das doch viel viel besser als die andere Variante mit 2 Komparatoren -präziser und weniger Bauteile -winwin.
Gruß
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BID = 830227
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
| Kann ich ruhigen Gewissens anfangen zu Layouten und zu bestellen? |
Na ja, wenn sich das Poti oder der Sensor nicht direkt auf der Platine befinden, sollest du die entsprechenden RC-Tiefpässe an den Eingängen des Komparators zumindest vorsehen.
Man muß den Kondensator ja nicht einbauen, aber wenn er doch gebraucht wird, ist es einfacher einen einzulöten als deshalb die Platine zu schnitzen.
Was die Bestellerei angeht, solltest du vor dem Layouten prüfen, ob du die gewünschten Bauteile, z.B. ein 55kOhm Poti mit 5% Toleranz, überhaupt bekommst oder ob es nicht günstiger ist, die Schaltung etwas anders aufzubauen.
Der normale Weg hier wäre z.B. den Spannungsteiler mit relativ niederohmigen Widerständen zu realisieren und dann das Poti, das mindestens den zehnfachen Wert des Festwiderstands haben sollte, dem Festwiderstand parallel zu schalten.
Z.B. könntest du den Spannungsteiler aus 8,2k und 6,2k aufbauen und dem 6,2k ein 100k-Poti paralellschalten.
Auf diese Weise hat der untere Widerstand des Teilers 5,8k, aber vor allem reduziert sich der Einfluß des Widerstandfehlers des Poti auf etwa 1/20-tel.
So wird dann plötzlich aus einem teuren und nur auf 5% genauen Teiler ein billiger mit einem 20%igen Poti, der aber nur 1% Fehler hat.
Wenn dir das obige Widerstandsverhältnis noch nicht behagt, kann man ein Feintuning vornehmen, indem man einen sehr niederohmigen Widerstand in Reihe oder einen hochohmigen Widerstand parallel schaltet.
Hauptsache man muß nicht sein Sparschwein schlachten um exotische Werte einzukaufen.
Das betrifft auch andere Stellen der Schaltung, an denen du ungebräuchliche oder unnötig eng tolerierte Widerstände verwendest.
Und wenn du schon layoutest, dann solltest du so unwichtige Teile wie die Relaiskontakte und Lötaugen oder Klemmen für die Anschlüsse nicht vergessen...
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BID = 830270
laterne123 Stammposter
Beiträge: 373
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Hi,
die doppel Komparatorschaltung funktioniert eigentlich doch ganz gut, nachdem ich sie nochmal ausgiebig getestet habe heute.
-Nachdem ich den Widerstand vor dem Ct überbrückt habe war ja das Flackern durch leichtes pusten komplett weg und durch Überbrücken des Hysterese/Rückkopplungswwiderstandes war auch die Zeitschaltdauer wesentlich besser.
Auch die Erhöhung der Kap des Cts hat nichts gebracht, sobald da ein Widerstand davor war hat es sofort das komische Flackern gegeben.
Schade nur das ich nicht verstanden habe, warum diese Änderungen genau das bewirkt haben. Beim Hysteresewiderstand habe ich die Vermutung das es mit der Veränderung des Spannungsteilers zu tun hat, aber warum der R vorm Ct zum Flackern führt, keine Ahnung.
Schön das es mit der "Brechstangenvariante" klappt, aber zum Lernen möchte ich es dann auch korrekt mit 555 versuchen, nachdem er mir vor einiger Zeit noch viel mehr Grauen bereitet hat als jetzt.
Das ganze Gedöns passt so schön hier in das Gehäuse, deswegen wollte ich eigentlich nicht den Sensor und Poti vom Rest trennen.
Wenn da dann doch Störungen auftreten muss ich wohl in den sauren Apfel beißen.
Wo sollten die Störungen eigentlich herkommen, ich dachte dafür habe ich die gefühlten 100 Cs an den Spannungsreglern und 3 Stück am Sensor?
Danke für den Tipp mit der Erhöhung der Genauigkeit bei den Widerständen, werde ich mir merken.
Das mit dem 55k Poti ist eigentlich nur meine Dummheit.
Ich habe einfach nur den Teiler, Regler, Sensor usw aus dem alten Plan kopiert, aber nicht dem endgültigen (Ordnung ist das halbe Leben)bzw dem richtigen. Verbaut habe ich da ein 50k Poti, aber auf die Genauigkeit kommts mir da nicht an.
Lötaugen muss ich mir mal anschauen, für Klemmen konnte ich immer gut Elektroschrott ausschlachten. IC Fassungen gehören dank deinem Hinweis jetzt bei mir schon zum Standard
Was meintest du mit Relaiskontakte nicht vergessen, dass ich die Anschlüsse einplane, oder irgend ein extra praktisches Bauteil dafür?
Das Schöne an den Standard-Elektroteilen ist finde ich, dass das alles ganz schön billig ist (ich erinnere mich an Lego
was mich nur immer massiv nervt sind die Versandkosten von 5€, das ist meist teurer als die bestellten Teile und bis ich genug für eine größere Bestellung hätte, so lange halte ich es nicht aus zu warten
Gruß,
danke für alles
[ Diese Nachricht wurde geändert von: laterne123 am 19 Mai 2012 1:03 ]
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BID = 830273
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
| aber warum der R vorm Ct zum Flackern führt, keine Ahnung. |
Ist doch klar: Weil sich dann die Ausgangsspannung des ersten Komparators schnell ändern kann ohne auf die Ladung oder Entladung des Kondensators warten zu müssen.
Zitat :
| deswegen wollte ich eigentlich nicht den Sensor und Poti vom Rest trennen. |
Das kann ich ja nicht wissen.
Ich habe damit gerechnet, daß da u.U. 3m Strippe dran sind, zumal du ja rauschähnliche Störungen reklamiert hast.
Zitat :
| Was meintest du mit Relaiskontakte nicht vergessen, dass ich die Anschlüsse einplane, |
Soll das Relais nicht auf die Platine?
Falls doch, wirst du wohl die Löcher für die Anschlüsse vorsehen müssen, und diese, sowie die Klemmen für die externen Anschlüsse, sollten dann im Schaltplan auch zu sehen sein.
Du kannst es natürlich auch machen wie in manch chinesischen Billigstmüll und die nach draußen führenden Litzen irgendwo festkleistern, wo es gerade passt.
Sieht dann beschissen aus, ist nicht wartungsfreundlich und solche Leitungen pflegen abzubrechen, nachdem du das Gehäuse dreimal geöffnet hast. Dann darfst du suchen, wo der abgebrochene Draht dran war.
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