Vielleicht schwingt ja auch längst nichts mehr.

Die präzise Aussage "Alles klar :] " sagt ja nichts darüber, ob mittlerweile die Widerstände in die Gateleitungen eingebaut sind, und ob überhaupt noch etwas schwingt.


_________________
Haftungsausschluß:



Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.



Rechtsansprüche dürfen aus deren Anwendung nicht abgeleitet werden.



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

Den Maximalstrom mit der superschnellen Reaktion brauchst Du nicht.
Ganz sicher. Glaube einem alten Mann. Du Gravitation ändert sich nicht unberechenbar schnell.

Den Maximalstrom kannst Du durch den Shunt bestimmen.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: ManniHorsti am 31 Mär 2005 22:40 ]

Zitat : ManniHorsti hat am 31 Mär 2005 22:27 geschrieben :

Ihr braucht eine PID-Algorithmus und die Parameter stellt Ihr dann nach Ziegler-Nichols ein. Das klappt in den meisten Fällen ganz gut.

Puh. Jetzt weiß ich nicht was ein PID-Algo ist und was Ziegler-Nichols so getrieben haben

Zitat :

Wo tauchen Eure Schwingungen eigentlich auf ? Findet man die etwa auch auf dem +Eingang des OPs, kommen die aus Eurem Rechner ?

+ EIngang des OPs ist, wie im schaltplan gekennzeichnet, an den DAC angeschlossen. OB der an seinem ausgang schwingt oder nicht... weiß ich nicht ( also die gewünschte Spannung stellt sich ein - aber ob eben hochfrequente schwingungen oder so existieren weiß ich nicht ) .
Der Rechner ist an den DAC angeschlossen, was für Schwingungen auf der parallelen Schnittstelle herschen weiß ich nicht, aber unsere Bitwörter usw werden korrekt gewandlet und die beiden systeme - also RECHNER - DAC und Spannungsgesteuerte stromquelle sind doch auch getrennt zu betrachten oder ?!

Zitat :

Die präzise Aussage "Alles klar :] " sagt ja nichts darüber, ob mittlerweile die Widerstände in die Gateleitungen eingebaut sind, und ob überhaupt noch etwas schwingt.

Ich habe die Schaltung nicht bei mir zu Hause. Daher ist noch nichts eingelötet und auch nicht ausprobiert.
WIr müssen die schriftliche Arbeit am 27.4 abgeben ( semesterende ) und werden bis dahin uns wohl auch auf diesen schriftlichen teil konzentrieren, haben danach aber noch zeit weiterzuarbeiten. Ich denke, dass wir dort diese optimierungen durchsetzen werden. Also erstmal abi schreiben und dann weiter arbeiten Schadet ja nicht, vorher mit euch darüber zu diskutiern. Wenn ich die Schaltung hier hätte, würd ich das ja vll auch mal schnell machen. Sie ist aber ein paar kilometer entfernt

Zitat :

Den Maximalstrom mit der superschnellen Reaktion brauchst Du nicht. Ganz sicher. Glaube einem alten Mann. Du Gravitation ändert sich nicht unberechenbar schnell. Den Maximalstrom kannst Du durch den Shunt bestimmen.

was genau meinst du mit "den maximalstrom kannst du durch den shunt bestimmen"? Sicher ist die Größe des Shunts entscheidend dafür, welche Spannung am - eingang des OPVs anliegt und daher ist die größe des shunts ein faktor für den zusammenhang zwischen + steuerspannung und stromstärke..
meinst du das ?
und:

Ich sag ja schon, wenn man Größen wie Gravitation etc ordentlich in den algorithmus mit einbezieht, dann braucht man keine superschnelle reaktion und auch nicht full power.
Wir haben einige Messreihen zum Verhalten des Magnetfeldes in versch. Abständen von der spule und bei versch. Stromstärken gemacht, die werden dann mit einbezogen, ich denke , das ist der richtige ansatz oder ?! das versteh ich zumindest unter deinen genannten Parametern in dem "PID-Algorithmus"


und danke schonmal für die zahlreichen anregungen!




[ Diese Nachricht wurde geändert von: gurke am 1 Apr 2005 0:10 ]

[ Diese Nachricht wurde geändert von: gurke am 1 Apr 2005 0:12 ]

[ Diese Nachricht wurde geändert von: gurke am  1 Apr 2005  0:12 ]

PID steht für Proportional, Integral, Differential.
Der P-Anteil sorgt dafür daß das Korrektursignal umso größer wird, je größer die Abweichung vom Sollwert ist,
Der D-Anteil sorgt für ein starkes Korrektursignal bei schnellen Änderungen des Fehlers,
und der I-Anteil summiert auch kleinste Abweichungen auf und sorgt langfristig dafür, daß die Abweichung vom Sollwert 0 wird.


Wenn man das Magnetfeld mit einem Permanentmagneten erzeugt, und den Elektromagneten nur benutzt um dessen Feld zu verstärken oder zu schwächen, dann kann man es sogar erreichen, daß, unabhängig von der Last, im Schwebezustand der Strom durch den Elektromagneten praktisch Null wird.

Man hat auf diese Art Waagen gebaut, bei denen die Waagschale sich z.B. im in einem Glasgefäß im Vakuum befindet, der Rest außerhalb.
Eine Eigenart dieser Anordnung ist es, daß die Waagschale mit größer werdender Last steigt.

_________________
Haftungsausschluß:



Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.



Rechtsansprüche dürfen aus deren Anwendung nicht abgeleitet werden.



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

also ist dieser PID-Algorithmus die Bezeichnung dafür, was wir uns ausgedacht haben, ohne dass wir es wussten. mhkay;)
Ja, die Idee mit dem Permanentmagneten kam uns auch, da hatten wir die Spule allerdings schon fertig und ein kräftiger Permanentmagnet ist ja auch nicht ganz billig..

Mit der Frage, ob die Schwingungen am +Eingang des OPs aufreten, habe ich danach gefragt, ob Euer Regelalgorithmus vielleicht die Schwingungen erzeugt, weil die Diagramme nicht so aussehen, als ob das wilde Schwingungen des Treibers sind. Die würden eigentlich bei wesentlich höheren Frequenzen liegen.

Zu Euren Freilaufdioden: es gibt da folgenden Zusammenhang:

U*t = L*I

nehmen wir einmal an, Eure Spule hätte eine Induktivität von 1 H und ihr lasst einen Strom von I=2A fließen, dann gilt:

t = (L*I)/U

mit 0,7 Volt an den Freilaufdioden habt Ihr dann:
t = (1H*2A)/0,7V = 2,8 s

Das heißt, wenn Euer DA-Wandler abschaltet, dauert es 2,8 s,
bis das Magnetfeld der Spule abgebaut ist. Würdet Ihr dafür sorgen, dass ihr statt 0,7V z.B. mit 70 Volt abbaut, bräuchte es 0,28 s, das Magnetfeld abzubauen.

In welcher Programmiersprache programmiert Ihr ? Wollt ihr einen PID-Algorithmus haben ?

Gruß Manni

Dass der Shunt den Maximalstrom bestimmt, damit habe ich gemeint, dass durch den Shunt das Verhältnis zwischen der Eingangsspannung und dem Ausgangsstrom bestimmt wird. Wenn der Shunt 10K groß ist, fließen bei einer Eingangsspannung von 5V mit Sicherheit keine 2A mehr, d.h. durch den Shunt bestimmt man somit auch den Maximalstrom.

Wie erfasst ihr eigentlich den Abstand von Kugel und Magnet ?

[ Diese Nachricht wurde geändert von: ManniHorsti am  3 Apr 2005 10:23 ]

Zitat :

mit 0,7 Volt an den Freilaufdioden habt Ihr dann: t = (1H*2A)/0,7V = 2,8 s Das heißt, wenn Euer DA-Wandler abschaltet, dauert es 2,8 s, bis das Magnetfeld der Spule abgebaut ist. Würdet Ihr dafür sorgen, dass ihr statt 0,7V z.B. mit 70 Volt abbaut, bräuchte es 0,28 s, das Magnetfeld abzubauen.

Da hat der alte McMurphy wieder zugeschlagen. Bei 70V dauert es sogar nur 28 ms.

Ich möchte vermuten, daß es günstig wäre eine Rückschlagspannung von etwa 25V zuzulassen, das ergibt 50V an den Transistoren und vor allem dauert im übersteuerten Fall der Stromanstieg dann genau so lange wie der Abfall.
Das dürfte den Programmierer freuen.


_________________
Haftungsausschluß:



Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.



Rechtsansprüche dürfen aus deren Anwendung nicht abgeleitet werden.



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

Zitat : ManniHorsti hat am  2 Apr 2005 23:58 geschrieben :

Mit der Frage, ob die Schwingungen am +Eingang des OPs aufreten, habe ich danach gefragt, ob Euer Regelalgorithmus vielleicht die Schwingungen erzeugt, weil die Diagramme nicht so aussehen, als ob das wilde Schwingungen des Treibers sind. Die würden eigentlich bei wesentlich höheren Frequenzen liegen.

"des treibers" -> ist damit die schaltung gemeint ? wir hatten bis zu dieser arbeit mit elektronik nix am hut und da sind begriffleichkeiten unklar.
Aber soviel kann ich sagen:
Die Graphen sind augenommen worden bei KONSTANTER steuerspannung. das heißt, dass daher keine schwingungen resultieren sollten
Die Frequenzen der Regelschwingungen hängen doch auch von der Art des Operationsverstärkers ab oder? also wir haben einen tl061 ( mit dem die graphen aufgenommen wurdeN ) und auch noch einen lm741 rumfliegen, den wir bisher noch nicht eingesetzt haben.

Zitat :

mit 0,7 Volt an den Freilaufdioden habt Ihr dann: t = (1H*2A)/0,7V = 2,8 s

wo nimmst du die 0,7 V her ? Ich vermute, dass das die eingeschaft der von uns verwendeten dioden ist ( full cycle average forward voltage im datenblatt?! ), aber wollte trotzdem lieber nochmal nachfragen. Die Induktivität unserer Spule haben wir noch nicht bestimmt :/

Zitat :

Das heißt, wenn Euer DA-Wandler abschaltet, dauert es 2,8 s, bis das Magnetfeld der Spule abgebaut ist. Würdet Ihr dafür sorgen, dass ihr statt 0,7V z.B. mit 70 Volt abbaut, bräuchte es 0,28 s, das Magnetfeld abzubauen.

Sehr interessanter Aspekt. Was man nicht alles dazulernen kann Ist mit sicherheit ein verdammt wichtiger punkt.

Zitat :

In welcher Programmiersprache programmiert Ihr ? Wollt ihr einen PID-Algorithmus haben ?

Delphi auf Windows 98
soviel zu "Echtzeit".. das ist schon mal nur dann annhähern gewährleistet, wenn man das system ansonsten in frieden lässt. Sollte reichen; ganz auf DOS und dann Pascal oder Basic o.ä. wollten wir uns nicht beschränken.

Ob wir "einen" PID-Algorithmus haben wollen ? Die frage kann ich irgendwie mehrfach deuten Am ende wollen wir einen haben, damit unsere Kugel schwebt. Und ansonsten nehmen wir natürlich gerne jede Hilfe entgegen.

Zitat :

Dass der Shunt den Maximalstrom bestimmt, damit habe ich gemeint, dass durch den Shunt das Verhältnis zwischen der Eingangsspannung und dem Ausgangsstrom bestimmt wird. Wenn der Shunt 10K groß ist, fließen bei einer Eingangsspannung von 5V mit Sicherheit keine 2A mehr, d.h. durch den Shunt bestimmt man somit auch den Maximalstrom. Wie erfasst ihr eigentlich den Abstand von Kugel und Magnet ?

Ja gut, also meinten wir die gleichen dinge, auf den shunt bezogen
Wir haben jetzt halt 0,5 Ohm. Mit einer Referenzspannung am DA-Wandler von 2 V ( also auch maximal 2V steuerspannung )haben wir ein Stromspektrum von ausreichender Größe .
Haha, die frage musste ja noch kommen
Wir haben uns eine optische Sensorik ausgedacht. LED unter der Spule, leuchtet über die Kugel , wirft einen Schatten auf eine Fresnell-Linse ( Led ist im Brennpunkt der Linse ) , das Bild wird nun also als paralleles Licht weitergeführt, auf eine 2te Fresnell-Linse, die das Bild wiederum in einen Fototransistor bündelt. Klar ist : größerer Abstand -> kleinerer Schatten -> größere Intensität am Fototransistor.

Durch eine "Einleseschaltung" mit AD-Wandler messen wir also Spannungsänderungen am Fototransistor und können von daher Rückschlüsse auf die Positionsänderung der Kugel schliessen.
Was wir noch nicht wissen ist, ob diese Sensorik genau genug ist um überhaupt für unser Problem geeignet zu sein. Aber so ist das eben. Wir machen diese Jahresarbeit und entwickeln so ein System, wenns am ende nicht klappt, dann ist das nicht so schlimm, wenn wir wenigstens sagen können worans liegt


Und weil ihr uns so gerne soviel helfen wollt, will ich euch auch mal nen Bild nicht vorenthalten, worüber ihr überhaupt redet. Nach vielem Aufräumen und "saubererem" zusammensetzen sieht das ganze nun schonmal so aus.
Bild eingefügt
Links 3 stabilisierte Netzgeräte, wobei 2 in Reihe geschaltet für die Versorgung der spannungsgesteuerten Stromquelle zuständig sind ( 2 x 15 V ) und eines für Versorgung der LED und der einleseschaltung, der rechner ( da sieht man son bisschen unsere software, wo wir das alles für uns visualisiert haben .. also steuerspannung ausgeben, spannung am AD-wandler messen etc..
und dann neben dem monitor son kleines brett mit unseren schaltungen drauf , daneben wiederum der überdimensionierten aufbau für die Spule - kugel - sensorik anordnung ( in dem zustand nicht justiert - wie man wohl sieht )

Zitat :

Ich möchte vermuten, daß es günstig wäre eine Rückschlagspannung von etwa 25V zuzulassen, das ergibt 50V an den Transistoren und vor allem dauert im übersteuerten Fall der Stromanstieg dann genau so lange wie der Abfall. Das dürfte den Programmierer freuen.

und jetzt fände ich es nett, wenn ihr mir diesen zusammenhang zwischen Induktion, Dioden und dieser auf die Transistoren rückwirkenden spannung nochmal bitte genauer erläutert. ich steig da leider nicht ganz durch. Meine Darstellung:
Bei sich abbauendem Magnetfeld ergibt sich eine ladungsverschiebung und somit eine "umpolung" an der Spule, dass sich also die "pole vertauschen". Durch diese Umpolung kann sich der Strom nun also durch die Dioden ( die jezt nicht mehr in Sperrichtung sind )wie in einem Kreislauf zwischen dioden und spule abbauen. Bis dahin richtig ?

Naja und der rest mit rückwirkender Spannung auf die Transistoren - und vor allen dingen "Rückschlagspannung von etwa 25V zuzulassen, das ergibt 50V an den Transistoren " ist mir gar nicht klar. Ich frag mich zb wo jetzt genau die von Manni genannten 0,7 V eine rolle spielen usw



[ Diese Nachricht wurde geändert von: gurke am 3 Apr 2005 15:37 ]

[ Diese Nachricht wurde geändert von: gurke am  3 Apr 2005 15:41 ]

ich kann komischer weise nicht mehr editieren. Die Spannung , die sich rückwirkend auf die Transistoren ergibt, liegt an den Transistoren dann zwischen Source und Drain an ja ?
Ist das maximum die Drain-to-source breakdown voltage ( bei 100 V beim buz 21 )?

[ Diese Nachricht wurde geändert von: gurke am  3 Apr 2005 15:58 ]

Hinweis:
Das ist nicht "komisch". Die Freigabezeit für das Editieren durch den Ersteller beträgt 30 Minuten nach Absendung des Ursprungsbeitrags. Das sollte Dir das System auch sagen, falls Du es später versuchst...

Wenn diese Karenzzeit überschritten ist, für Ergänzungen etc. neuen Beitrag erstellen.
Falls unbedingt Änderungen im alten Beitrag nötig scheinen, einen Mod. bzw. den Admin kontaktieren!

Zitat :

Die Spannung , die sich rückwirkend auf die Transistoren ergibt, liegt an den Transistoren dann zwischen Source und Drain an ja ?

Ja, und es ist die Summe aus der Versorgungsspannung und der in der Spule induzierten Spannung.

Die 0,7V ist so etwas wie eine Faustformel für die Durchlassspannung, die sich aus Materialkonstanten und Temperatur für Si-Sperrschichtdioden ergibt.
Wenn wenig Strom fließt (1mA) ist das vielleicht nur 0,5V, bei hohen Strom (20A) vielleicht 1V. Meist aber rund 0,7 V.

Die an der Spule induzierte Spannung ergibt sich aus der Induktivität und der Stromänderungsgeschwindigkeit:
U = -L*dI/dt .
Wenn man den ohmschen Widerstand vernachlässigt, und die Spannung konstant hält (-0,7V oder 25V), so folgt aus obiger Formel, daß der Strom zeitlinear steigt oder fällt.
Wenn man den Widerstand des Cu-Drahtes berücksichtigt, wird aus der Geraden eine Exponentialfunktion, wie du sie vermutlich von der Kondensatorladung und Entladung kennst.

Da der Widerstand der Spule und insbesondere die Induktivität die Stromanstiegsgeschwindigkeit begrenzen, solltet ihr mal versuchen diese Größen zu messen.

Falls ihr kein geeignetes Meßgerät habt, könnt ihr die Induktivität auch gut über die Resonanzfrequenz eines Schwingkreises bestimmen. Dazu muß man der Spule nur einen bekannten Kondensator (ca 1µF , kein Elko) parallelschalten und sieht sich dann die Periodendauer der gedämpften Schwingung an, die sich ergibt, wenn man den Strom abschaltet:
tau = 2*pi*Wurzel(L*C)


P.S.:
Euer Sensor ist ja wirklich pfiffig. Alle Achtung !
Wenn man es richtig macht, und das tut ihr ja zweifellos,
ist die Fläche des Schattens und damit der Photostrom quadratisch von der Entfernung abhängig und damit sollte man die quadratische Abhängigkeit der Magnetkraft vom Abstand kompensieren können.



_________________
Haftungsausschluß:



Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.



Rechtsansprüche dürfen aus deren Anwendung nicht abgeleitet werden.



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


[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am  3 Apr 2005 17:06 ]

Zitat : sam2 hat am  3 Apr 2005 16:48 geschrieben :

Hinweis: Das ist nicht "komisch". Die Freigabezeit für das Editieren durch den Ersteller beträgt 30 Minuten nach Absendung des Ursprungsbeitrags. Das sollte Dir das System auch sagen, falls Du es später versuchst...

Nein, ich kann dann nur nicht mher auf "edit" klicken - also ist es kein link mehr - das hatte mich irritiert. aber okay!

Zitat :

Die 0,7V ist so etwas wie eine Faustformel für die Durchlassspannung, die sich aus Materialkonstanten und Temperatur für Si-Sperrschichtdioden ergibt. Wenn wenig Strom fließt (1mA) ist das vielleicht nur 0,5V, bei hohen Strom (20A) vielleicht 1V. Meist aber rund 0,7 V. Die an der Spule induzierte Spannung ergibt sich aus der Induktivität und der Stromänderungsgeschwindigkeit: U = -L*dI/dt .

Durchlassspannung... mhh. ist das jetzt also die Spannung, die an der Diode abfällt - je nach strom - wie bei einem ohmschen widerstand?

warum hat manni dann diese spannung in sein

Zitat :

U*t = L*I nehmen wir einmal an, Eure Spule hätte eine Induktivität von 1 H und ihr lasst einen Strom von I=2A fließen, dann gilt: t = (L*I)/U

eingesetzt? denn seine gleichung resultiert doch aus Uind = -L*dI/dt .
Und wieso setzt er für die Induktionsspannung 0,7 Volt ein um die Zeit zu berechnen?


Dass mit der Messung zur Induktivität mit einem Schwingkrei habe ich auch gelesen. Allerdings haben wir keinen Sinusgenerator zu Hause
und . darf man keinen elko benutzen oder muss man keinen elko benutzen ?
Wenn nicht - da ich nur Elkos kenne - was dann?

Zitat :

Euer Sensor ist ja wirklich pfiffig. Alle Achtung ! Wenn man es richtig macht, und das tut ihr ja zweifellos, ist die Fläche des Schattens und damit der Photostrom quadratisch von der Entfernung abhängig und damit sollte man die quadratische Abhängigkeit der Magnetkraft vom Abstand kompensieren können.

danke steckt auch eine menge arbeit drin bisher.
Wir haben noch probleme einen wirklich geeigneten fototransistor zu bekommen, der eine große Fläche ( weil wir das bild nunmal nicht unter 1mm² bekommen ) und gleichzeitig eine hohe linearität birgt.

Das mit dem quadratischen zusammenhang zwischen Abstand und Fläche..

Schatten=PI*[(Abstd_Linse_LED*Rds_kugel)/Abstd_Kugel_Led)]²

Die Abnahme der magnetischen Flussdichte mit zunehmendem Abstand von der Spule... das ist noch eine Sache für sich. So einfach quadratisch ist die gar nicht. Wir haben einige Messreihen dazu aufgenommen und werten die aus

Auf jeden fall kompensieren diese Größen sich nicht so einfach. Ist ja aber auch nicht weiter wild