Zitat :

Hat jemand eine Idee, warum ab einem bestimmten Bereich die Schaltung ihren linearen Verlauf aufgibt?

Möglicherweise weil ab dieser Stromstärke die Schwingungen einsetzen.
Das könnte z.B. daran liegen, daß der Verstärker kurzzeitig übersteuert wird, weil die Speisespannung dann nicht mehr ausreicht um schnell genug einen bestimmten Strom zu liefern.
Wie gesagt "könnte", denn es könnte auch andere Gründe geben.

Wie sieht denn nun die aktuelle Schaltung aus ?

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Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.



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Besonders VDE0100; VDE0550/0551; VDE0700; VDE0711; VDE0860 beachten !

der letzte plan ist dieser hier.. war schon bemängelt worden wegen den falsch eingezeichneten transistoren etc, aber dennoch :

Bild eingefügt

( die widerstände vor den transistoren.. sind.. nicht vorhanden an der stelle lügt der plan )

[ Diese Nachricht wurde geändert von: gurke am 30 Mär 2005  0:41 ]

Die Widerstände an den Gates der Transistoren sollten aber vorhanden sein, denn sie sollen genau solche Schwingungen im MHz Bereich verhindern, die die Transistoren sonst auch ganz allein, also ohne OpAmp etc., veranstalten können.

So kann man leistungsstarke Störsender bauen!

Die erforderlichen Schwingkreise werden durch die Transitorkapazitäten gebildet, die Verbindungsdrähte sind die Induktivitäten.
Durch die Widerstände werden diese Schwingkreise aber so stark bedämpft, daß zumindest dort nichts mehr schwingt.

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okay - und ansonsten meinst du - könnte es etwas bringen die positive versorgungsspannung des OPVs hochzusetzen?

Bau erst mal die Widerstände ein, nach Möglichkeit direkt an den Transistoren und schau nach, ob dann noch etwas schwingt und ob die Kurve jetzt kultivierter verläuft.

Falls immer noch Schwingungen auftreten, könntet ihr mal einen Widerstand vielleicht ca 50..100 Ohm mit entsprechender Belastbarkeit parallel zu Magnetspule schalten.



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Alles klar :]
Aber:
Parallel zur Spule - in die gleiche Reihe wie die Dioden?
Weil sonst wird doch ein Teil des Stromes nicht mehr durch die Spule, sondern durch den Widerstand fließen?! naja.. ich weiß nicht, wieviel Magnetkraft uns da verloren gehen könnte.. bei 50-100Ohm bestimmt gar nicht so viel.

können Kondensatoren solche HF-Schwingungen auch gut glätten?

[ Diese Nachricht wurde geändert von: gurke am 31 Mär 2005 20:40 ]

Es dürften nun keine HF-Schwingungen meht auftreten, sondern allenfalls Regelschwingungen im NF-Gebiet und darunter.

Da der BUZ21 bis zu 100V aushält, solltet ihr, als erste Maßnahme, das auch ausnutzen und die Freilaufdioden in Reihe mit 12 Ohm schalten (100V > 25V + 5A*12Ohm ).
Dadurch kann die Regelschaltung den Spulenstrom viel schneller abbauen, als wenn die Induktionsspannung durch die Dioden kurzgeschlossen wird.

Ein Widerstand parallel zu Spule reduziert die durch die Induktivität hervorgerrufene Phasenverschiebung und stellt auch eine gewisse Grundlast für die Transistoren dar, deren Steilheit sich sonst sehr stark ändert. Das wäre die zweite Maßnahme, deren Wirkung man aber ausprobieren sollte.








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Wisst Ihr, mit welcher Frequenz die Störungen schwingen ?
Ungefähr ?

Statt normaler Freilaufdioden kann man auch Transildioden einsetzen z.B. vom Typ 1.5KE 80CA oder noch besser die Freilaufdioden ganz entfernen und eine Zenerdiode von unter 100V vom Drain zum Gate und eine Diode vom OP-Ausgang zum Gate und einen Widerstand 10K vom Gate nach Masse.

Was macht Ihr eigentlich mit der Spule, mit welchen Störgrößen ist zu rechnen, oder anders ausgedrückt, welche Rückwirkungen sinsd von außerhalb der Spule wirksam? Ändert Ihr den magnetischen Kreis o.Ä.?

Schaltet doch einmal in die Leitung vom Shunt zum -Eingang des OPs einen Widerstand von 47k. Zusätzlich schaltet Ihr einen Kondensator vom Ausgang des OPs zum -Eingang. Versucht fangt mit 100 pF an. Das Tau der RC-Schaltung macht Ihr Faktor 10 mal so groß, wie die Periodendauer Eurer wilden Schwingungen. Falls das nicht reicht, nehmt Ihr einen immer größeren Kondensator, bis Ruhe einkehrt.

Stellt euch mal folgendes vor:
Ihr habt eine Dusche unter dem Dachboden und das Mischventil dazu im Keller. Mit einem Schalthebel, wie der Kapitän auf einem Schiff, könnt Ihr das Mischventil verstellen.

Ihr steht unter der Dusche, es ist zu kalt; also das Ventil volle Pulle auf. Belibt kalt. Offner geht nicht. Dann wird es heiß. Viel zu heiß. Also voll Pulle Ventil zurück.
Alle klar ?

Was kann man tun ?
Richtig! Langsamer verstellen.

In der Regelungstechnik gibt es für solche Fälle I-Regler.
Durch den 47kWiderstand und den Kondensator, prägt Ihr dem Operationsverstärker ein I-Verhalten ein, das heißt, er verstellt seinen Ausgang "vorsichtiger". Je größer der Kondensator, desto größer die Vorsicht.


Regelungstechnik ist die Angst vor der Schwingungstechnik.


Gruß Manni

[ Diese Nachricht wurde geändert von: ManniHorsti am 31 Mär 2005 21:49 ]

die frequenzen der schwingungen festzustellen dürfte schwer sein für uns. wir haben die graphen dort. die haben wir mit dem "Sensor - Cassy " von Leybold-Didactic aufgenommen.
Die Graphen sind ja beschriftet ( weiter oben ein beitrag ) und die Achsenbezeichnungen kann man denk ich auch grad noch so erkennen. 10µs ist das kleinste Intervall, welches einstellbar ist. Höhere Frequenzen können wir nicht messen und darunterliegend sind sicherlich viele verschiedene vorhanden.


edit:

ManniHorsti, danke für die anschauliche Darstellung. Ist zu verstehen.

Der Teil ist zur Entwicklung einer "schwebenden Kugel" gedacht. Die Spule soll also ihr Magnetfeld der Position der Kugel anpassen, realisiert soll das eben durch diese spannungsgesteuerte Stromquelle werden. Wie groß die Änderungen des Magnetfeldes sein müssen, ist uns jetzt noch nicht klar, auf jeden fall sollten sie im Optimalfall nicht extrem sein.



[ Diese Nachricht wurde geändert von: gurke am 31 Mär 2005 22:00 ]

Dann macht Ihr den Kondensator eben immer größer, bis Ruhe ist. Der Regler wird dadurch natürlich langsamer, das ist klar. Darum noch einmal die Frage, wie schnell ändern sich die Störgrößen, was macht Ihr mit dem Magneten ?

[ Diese Nachricht wurde geändert von: ManniHorsti am 31 Mär 2005 21:59 ]

Das ganze ist ein Rückkopplungssystem - die Position der Kugel wird mit einer gewissen Sensorik eingelesen, am PC ausgewertet, eine steuerspannung für die spannugnsgesteuerte stromquelle berechnet und an diese rausgeschickt.

dieser regelkreis muss je nach qualität des algorithmus recht hochfrequent arbeiten, wir wollen also praktisch dauernd und sehr schnell den strom durch die spule ändern, wäre also praktisch, wenn die schaltung da mitzieht und diesen anforderungen standhält

[ Diese Nachricht wurde geändert von: gurke am 31 Mär 2005 22:06 ]

Nehmen wir mal an, Euer Magnet wäre eine Feder. Wenn Die Feder
mit der Kraft wirkt, wie euer Magnet, und Du zögest die Kugel etwas nach unten, dann würde die Kugel auf und ab schwingen. Was hätten wir für eine Frequenz ? 10 Hz vielleicht, aber nicht 100 Hz. Wenn die Resonanzfrequenz des Systems in der Größenordnung liegt, braucht man nicht mit 10 kHz regeln. Wenn der Magnet viel Reserven hat, sozusagen die Kugel in einer Millisekunde anziehen kann, sollte er gedrosselt werden. Zu viel erhöht die Schwingungsneigung.

Bringt Eure Kugel einmal in dem Abstand zum Magneten, in welchem sie schweben soll. Dann erhöht ihr den Strom solange, bis die Kugel nach oben gezogen wird. Das ist dann der Maximalstrom, welcher fließen muss, wenn Ihr den größten zulässigen Zahlenwert in Euren DA-Wandeler schreibt.
Mehr erhöht lediglich die Schwingungsneigung.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: ManniHorsti am 31 Mär 2005 22:25 ]

Ja klar du hast recht.
Ich meine deswegen ja, dass es auf die qualität des Algorithmus ankommt. Wenn wir früh genug die Bewegung der Kugel einigermaßen exakt vorraussagen können, dann können wir eine "Überregelung" verhindern und müssen demnach auch nicht so schnell wieder "dagegen an regeln".

Ist der ALgorithmus also gut und kennen wir alle Größen, die EInfluss nehmen und deuten wir die Signale der Sensorik richtig, müssen wir nicht so schnell regeln.



der schlechte alrogithmus wäre die ruppige version, die garantiert auch ein extremes schwingen der kugel verursacht:
"bewegt sich die kugel 1 mm nach oben, magnetfeld aus, bewegt sich die kugel 1 mm nach unten, magnetfeld volle pulle"


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deine beschriebene findung des maximalstroms ist in der theorie bestimmt möglich. Wir brauchen aber die option, im falle des falles extrems auch extrem nachregeln zu können, wozu wir dann auch mehr strom brauchen. Denn ist die Kugel erstmal nach unten beschleunigt durch die Gravitation, braucht man mit sicherheit mehr kraft diese beschl. wieder "umzukehren" als die kugel aus der ruhe nach oben zu beschleuinigen.

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bin erstmal afk, danach wieder da und kann evtl beiträge beantworten

[ Diese Nachricht wurde geändert von: gurke am 31 Mär 2005 22:29 ]

[ Diese Nachricht wurde geändert von: gurke am 31 Mär 2005 22:29 ]