www.mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Suche nach robustem Komparator


Autor: Timo Dittmar (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

für ein Forschungsprojekt im Bereich der Plasma-Wand Wechselwirkung
suche ich nach einem robusten Comparator.
Wir wollen eine Lasserdiode mit Hilfe eines Peltierellements und eines
10K NTCs auf einen (möglichst kleinen) Temperaturbereich regeln. Dabei
gibt es aber einige Probleme: Der Meßkopf wird durch eine Schleuße in
die Vakuumkammer eingebracht und dabei einem starken Magnetfeld (>2T)
ausgesetzt, wobei man auch mit einem großen B-Punkt rechnen muß.
Desweiteren haben wir nur noch eine zusätzliche Vakuumdurchführung zur
Verfügung. Deshalb muß die Temperatur-Regelung robust und autark
funktionieren. Ach ja, Platz haben wir im Meßkopf auch nicht, und da
vermutlich die Kühlleistung nicht ausreicht wird es im Meßkopf im laufe
der Messung gemütliche 60°C.
Deshalb scheiden leider komerziell erhältlichen TEC Regler (z.B.
Max1978 oder LTC1922) wegen der verwendeten Induktivitäten aus
(Induktivitäten sättigen im außeren Magnetfeld).  Linearregler oder PWM
Schaltungen sind ebenfalls nur bedingt geeignet. (viele Ics -> große
Fläche -> viele Störungen; keine bipolare Spannungsversorgung; große
Verlustleistung)

Deshalb wollen wir auf eine genaue Regelung verzichten und einfach nur
drei Temperaturbereiche definiern (>36, 36-34, <34) in denen dann
geheizt, gewartet oder gekühlt wird. Die Umschaltung erledigt dann eine
H-Brücke (z.B. lm293 ?) die Strombegrenzung der mit 14 Ohm recht hohe
Innenwiederstand der Peltierbatterie. Die Bereicht sollten einfach über
die Temperaturbrücke mit dem NTC definiert werden (ok das ist auch nicht
sehr robust, könnte man aber versuchen zu filtern)

     |--6k4----*--10k-----|
     |         |          |
VCC--*--NTC-*--|--10k-----*-GND
            |  |
            |  |__|\
            |     | \____zur H-Brücke
            |_____| /
                  |/
Dafür suche ich nach einem schnell beschafbaren, robusten, single
supply Komparator möglichst in SMD.


Grüße Timo

Autor: Arno H. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,
3 Bereiche mit einem Komparator kannst Du nur als Schmitt-Trigger mit
entsprechender Hysterese realisieren.
Wenn nur der NTC mit verdrillten Leitungen in das Magnetfeld
eingebracht wird, ergibt sich doch eine bifilare Leitungsanordnung, bei
der die magnetischen Einflüsse sich aufheben sollten.
Arno

Autor: Timo Dittmar (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

Meine Zeichnung ist etwas mißverständlich. Wir würden natürlich mehrere
Komparatoren verwenden. Die Skizze sollte nur ein naives Schaltbild
bereitstellen an dem man diskutieren kann. Die eigentliche Idee ist: 2
Komparatoren, einer für zu warm, einer für zu heiß. Damit wird dann
sowohl der Enable als auch der Richtungseingang des lm293 geschaltet.

Ja die Zuführung zum NTC wird schon als verdirllte Leitung ausgeführt,
aufgrund von unsymetrien gibt das aber immer noch Störungen. Mir wurde
eine Schauergischchte über eine Kammera erzählt die nicht funktionierte
bei der sich am Ende rausstellte daß ein hochohmiger smd Widerstand mit
seinen Lasergefrästen Wicklungen als perfekte Spule zum Aufnehmen der
Magnetfeldstörungen geeigent war. Als einfache Abschätzung sollte
genugen das 1cm^2 Spulenfläche ca. 1V Störpannung induziert.

Wie gesagt, leider muß wegen der geringen Anzahl an
Vakuumdurchführungen die Temperaturregelung mit in den Messkopf. Ich
bin mir auch nicht sicher ob man anders viel gewinnen würde da die
Zuleitungen ca. 5m lang sind. Der Messkopf wird auf einen verfahrbaren
Manipulator gesetzt um bis in den Limiterbereich oder später bis an das
Kernplasma ranzufahren. (Ja ich mache mir deshalb auch Sorgen um meine
eigentlichen Meßsignale, sollte aber mit Lock-In Technik handhabbar
sein)

Autor: Arno H. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Abschirmung durch Eisenrohr oder was ähnliches möglich?
Wenn Du eh schon den Takt für Lock-In da hast, betreibe die Brücke mit
Wechselspannung.
Oder teste mal ein IC mit Digitalausgang, z.B. Dallas.
Arno

Autor: Timo Dittmar (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Arno,

Eisenabschirmung, My-metall oder ähnliches ist leider nicht möglich,
die kräfte wären einfach zu groß und würden den Messkopf abreißen.
Außerdem würde ich dann mit meinem experiment das Feld des DED
(dynamisch ergosicher Divertor, ein tolles Wort :-) zerstören und das
würden die Leute bei deren Meßkampagne ich parasitär mitmesse nicht
wirklich erfreuen :-)

Wie soll ich die Brücke mit Wechselspannung betreiben?
Sie soll ja nicht (nahezu ständig) gleichzeitig Kühlen und Heizen
sondern in Abhängigkeit von der Temperatur der Laserdiode. Vieleicht
verstehe ich aber auch nicht wie du das meinst.

Grüße Timo

Autor: Arno H. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Du hast die Messbrücke zwischen VCC und Gnd, diese 2 Anschlüsse werden
bei einer AC- Messbrücke mit Wechselspannung versorgt. Eine
frequenzselektive Auswertung müsste die Störeinflüsse kompensieren
können. Plus-Minus-Versorgung wäre dann auch von Vorteil.

Eine Verständnisfrage: wie wird in der Vakuumkammer die Wärme
abgeführt?
Da könnte man ja auf die Idee einer Flüssigkeitskühlung kommen und die
ganze Mess- und Ansteuermimik ausserhalb platzieren.
Arno

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.