Hallo zusammen,
ich bin wieder mal dabei, ein kleines Projekt zu realisieren. Ich möchte
einen kapazitiven Füllstandsensor bauen.
Dazu habe ich einen wunderbar "einfachen" Bauplan für ein LC-Metere, die
es ja im Netz haufenweise gibt.
http://www.box73.de/catalog/pdf/DM2CQL_LC-Meter.pdf
Das ganze war auch schnell auf dem Steckbrett zusammengebaut.
Mein Problem dabei ist aber, dass ich weder am Ausgang vom
Spannungskomperator noch im Schwingkreis selbst eine Frequenz messen
kann. Habe schon überall mit dem Oszi gemessen, ich sehe höchstens ein
leichtes Oszilieren von der Versorgungsspannung (50 Hz).
Habe auch schon mehrfach den Aufbau überprüft, aber keine Fehler
gefunden.
Hat jemand von euch zufällig eine Idee woran es liegen könnte?
Ich habe bis jetzt nur den Analogteil mit Spannungskomperator gebaut,
also ohne Mikrocontroller Teil, und die Spule habe ich direkt gegen
Masse angeschlossen, also ohne die Auswahlschalter.
Kann ich vielleicht zum Testen mal versuchen, den ganzen Schwingkreis
ohne Spannungskomperator Schaltung aufzubauen, oder wird dieser
benötigt, damit der Schingkreis überhaupt ins Schwingen kommt?
Vielen Dank schonmal für eure Antworten!
Gruß Jonix
also für nen kapazitiven Füllstandsensor würde ich das ganz anders
machen:
a: einfachste version: r-c messung mit einem prozessor-pin
b: die version mit 2 pins : such : touchsensor
so etwa
Beitrag "Einfache Sensortaste"
,
also müsste die Frequenz bei L=68mH und C=680pF ungefähr bei ca. 468 kHz
liegen.
Zum Test habe ich auch schon einen Kondensator herausgenommen, dabei hat
sich die Frqeuenz jedoch nicht verändert.
,
> also müsste die Frequenz bei L=68mH und C=680pF ungefähr bei ca. 468 kHz> liegen.
Du vergisst C2a und C2b in deiner Rechnung. Die hast du mit gebrücktem
PLY1 auch aktiviert. Und die L1 hat den Wert 68 µH nicht 68 mH.
Jonix schrieb:> Das ganze war auch schnell auf dem Steckbrett zusammengebaut.
Steckbretter sind nur für Gleichspannung geeignet. Das bisschen
Analogteil kannst du auch "frei fliegend" zusammen löten.
> Mein Problem dabei ist aber, dass ich weder am Ausgang vom> Spannungskomperator noch im Schwingkreis selbst eine Frequenz messen> kann.
Welche Spannung liegt denn am Ausgang des Komparators an und welche
an seinen beiden Eingängen?
> Kann ich vielleicht zum Testen mal versuchen, den ganzen Schwingkreis> ohne Spannungskomperator Schaltung aufzubauen, oder wird dieser> benötigt, damit der Schingkreis überhaupt ins Schwingen kommt?
Auch wenn der Schwingkreis "Schwingkreis" heißt: ohne Energiezufuhr
schwingt da nichts. Wenn man den Komparator hätte einsparen können,
hätte man ihn bestimmt eingespart. ;-)
@ Stefan B.:
Sorry, hab mich nur verschrieben, ich habe für die Spule L= 68 µH und
für den Kondensator C= 1700pF, also den anderen parallelgeschalteten
Kondensator mit einberechnet, genommen.
Jörg Wunsch schrieb:
> Steckbretter sind nur für Gleichspannung geeignet. Das bisschen> Analogteil kannst du auch "frei fliegend" zusammen löten.
Wenn alles funktioniert werde ich das ganze noch anders zusammenbauen,
auf kleine Frequenzabfälschungen kommt es mir erst mal nicht an, ich
möchte erst mal die Grundfunktion zum Laufen bringen, danach gehts ans
verbessern.
Oder meinst du dass das ganze wegen dem Steckbrett nicht funktioniert?
> Welche Spannung liegt denn am Ausgang des Komparators an und welche> an seinen beiden Eingängen?
Es liegen überall 5 Volt - also die Versorgungsspannung - an, sowohl an
den Eingängen als auch am Ausgang.
> Auch wenn der Schwingkreis "Schwingkreis" heißt: ohne Energiezufuhr> schwingt da nichts. Wenn man den Komparator hätte einsparen können,> hätte man ihn bestimmt eingespart. ;-)
Ich dachte, dass man den Komperator vielleicht nur also TTL Pegelwandler
verwendet, und dass der Schingkreis schon alleine durch die
Versorgungsspannung schwingt.
Jonix schrieb:> Oder meinst du dass das ganze wegen dem Steckbrett nicht funktioniert?
Ja, die Dinger haben schon einiges an Kapazität. Andererseits sollte
die hier in die Kreiskapazität mit einfließen, aber wie gut dem
Komparator (ohne "e", kommt von "comparare") beispielsweise 50 pF
vom Ausgang auf den Eingang bekommen, vermag ich nicht zu sagen.
>> Welche Spannung liegt denn am Ausgang des Komparators an und welche>> an seinen beiden Eingängen?>> Es liegen überall 5 Volt - also die Versorgungsspannung - an, sowohl an> den Eingängen als auch am Ausgang.
Da hast du irgendwas vergurkt. Der Spannungsteiler aus (R1||R3) und R2
sollte auf jeden Fall zu etwas anderem führen als 5 V.
> Ich dachte, dass man den Komperator vielleicht nur also TTL Pegelwandler> verwendet, und dass der Schingkreis schon alleine durch die> Versorgungsspannung schwingt.
Nein, wie sollte er? Der muss ja auf seiner Resonanzfrequenz
angeregt werden.
Du solltest dich mal mit den Grundlagen von Oszillatorschaltungen
beschäftigen.
Stimmen denn die Widerstandswerte ? Wenn als R 1 beispielweise statt
100k nur 1k oder gar 100 ohm eingebaut wurde,so würde das die 5 V an den
IC-Pin's erklären.Solch eine Fehler ist mir mal passiert,hab statt 330
kohm einen 330 ohm Widerstand eingesetzt .
Jörg Wunsch schrieb:
> Da hast du irgendwas vergurkt. Der Spannungsteiler aus (R1||R3) und R2> sollte auf jeden Fall zu etwas anderem führen als 5 V.
Stimmt, am Eingang müssten eigentlich 2/3 der Versorgungsspannung
anliegen.
Ich habe den Aufbau nochmal überprüft und dabei festgestellt, dass zwei
Drahtbrücken aus Stahldraht, die ich aus Drahtmangel benutzt habe,
seltsamerweise keinen Kontakt hatten, mit normalem Kupferdraht hat es in
den selben Löchern dann funktioniert.
Nun habe ich am Plus-Eingang die gewünschten 3,2 Volt und am
Minus-Eingang 0 Volt. Am Ausgang sind es aber nach wie vor dauerhaft 4,9
Volt.
Wenn keiner mehr eine Idee hat werde ich die ganze Schaltung mal
fliegend zusammenlöten.
Was ist das für eine merkwürdige Kombination von C2a,b?
Der 10µ dürfte eine Toleranz von +/-10% haben, dem ein Kondensator
1020p/0,5% papallel geschaltet ist!?
Nimm den 10µ mal raus und teste mal nur mit 1020pF.
Der 1020pF Kondensator ist nur als Referenzkondensator da, er kann in
der originalen Schaltung dazugeschaltet werden, um das Messgerät zu
"eichen", deswegen auch die niedrige Tolleranz.
Hab die Schaltung jetzt mal ohne den 10 µF Kondensator getestet,
funkioniert aber trotzdem nicht.
Hier ist nochmal der Link zur Original LC Messschaltung:
http://www.box73.de/catalog/pdf/DM2CQL_LC-Meter.pdf
Funktionsbeschreibung
http://my.integritynet.com.au/purdic/lc-meter-project.htm#circuit-osc
und Frequenzangaben "For small values the frequency of operation (test
frequency) is about 750 KHz decreasing to about 60 KHz at .1 m F's or 10
mH's and about 20 KHz at 1 m F or 100 mH's."
[zitat http://ironbark.bendigo.latrobe.edu.au/~rice/lc/faq.html]
Some LM311's may not oscillate too readily at "high" frequencies. You
can speed them up a little by joining pins 5 and 6 together. It is
probably a good idea to do this anyway.
[/zitat]
Versuch mal einen Cx einzusetzen bzw. C in der Frequenzformel größer zu
machen, um die Frequenz zu senken.
[zitat http://py2wm.qsl.br/LC_meter/LC_meter-e.html]
29/may/2006 - Some people had problems with erratic functioning or lack
of precision and related this to LM311 maker, the circuit seemed to work
with some but not all 311. Arnaldo, PY5AQ traced this to a spurious
oscillation in the HF region around 12MHz. AADE solved this with a 2.2
pF capacitor from pin 7 to pin 2 of the 311. It is recommended to put
this capacitor.
[/zitat]
Vielen Dank für eure vielen Antworten!
R. Freitag schrieb:
> Miss mal an Pin 2 die Spannung, sollwert 2,5 V.
Bei mir beträgt die anliegene Spannung ca. 3,2 V. Die Spannung wäre nur
dann 2,5 V, wenn am Ausgang (Pin 7) 0 Volt wären. Da bei mir aber 4,8
Volt anliegen sind es am + Eingang wegen R3 3,2 V.
> Ersetze den 10 µ durch 100 pF.
Hab ihn durch einen 180 pF Kondensator ersetzt, es funktioniert aber
immer noch nicht.
Stefan B. schrieb:
> Versuch mal einen Cx einzusetzen bzw. C in der Frequenzformel größer zu> machen, um die Frequenz zu senken.
Hab noch einen 100µF Kondensator zu den Anderen parallel geschaltet, hat
aber nichts gebracht.
> [zitat http://py2wm.qsl.br/LC_meter/LC_meter-e.html]> 29/may/2006 - Some people had problems with erratic functioning or lack> of precision and related this to LM311 maker, the circuit seemed to work> with some but not all 311. Arnaldo, PY5AQ traced this to a spurious> oscillation in the HF region around 12MHz. AADE solved this with a 2.2> pF capacitor from pin 7 to pin 2 of the 311. It is recommended to put> this capacitor.> [/zitat]
So einen kleinen Kondensator habe ich leider nicht, meinst du, dass es
auch mit 33 pF gehen könnte?
> http://my.integritynet.com.au/purdic/lc-meter-proj...> und Frequenzangaben "For small values the frequency of operation (test> frequency) is about 750 KHz decreasing to about 60 KHz at .1 m F's or 10> mH's and about 20 KHz at 1 m F or 100 mH's."
Klasse Seite, die du da gefunden hast, jetzt verstehe ich auch das
Funktionsprinzip, das dahinter steckt.
Wieso schreiben die denn immer, dass am + Eingang 2,5 Volt anliegen
muss? Über die zwei 100 Ohm Wiederstände R1 und R3 fällt doch die
Spannung nur um 1/3 ab, das wären dann 3,2 , nicht 2,5.
Außerdem soll doch C4 geladen werden, bis 2,5 V am Minus Eingang
anliegen, wieso sind es dann bei mir 0 V
Hi!
Entweder bin ich zu doof oder es ist zu spät/früh ich verstehe momentan
nicht wie die Schaltung auf Lx/Cx reagieren soll.
Rx/Cx am -Eingang könnte ich es ja verstehen, aber so wie gezeichnet????
R1/R2 bilden einen Spannungsteiler auf U/2. In Verbindung mit R3
entsteht für den Komp. eine Mittkopplung bei der einmal
2/3Ub(3,2V; Ausgang auf H) und 1/3Ub(1,66V; Ausgang auf L) am +Eingang
angelegt werden. Über R4/C4 kommt es zu einer zeitverzögerten
Gegenkopplung bis der Umschaltpunkt vom +Eingang überschritten wird.
47K*10µ ergeben ca.2Hz aber keine 20KHz. Mit 1nF könnte das etwar
klappen.
Wenn man aber Lx/Cx&C3 statt C4 am -Eingang anbaut müsste es sogar
laufen.
Es sei denn die Amplitude über Lx/Cx ist so heftig das eine 2,5V
Schaltschwelle über/unterschritten wird. Die müsste dann aber erstmal am
-Eingang bereitgestellt werden, aja, so könnte es auch gehen.
>Außerdem soll doch C4 geladen werden, bis 2,5 V am Minus Eingang>anliegen, wieso sind es dann bei mir 0 V
Das sollte wirklich nur sein wenn der Ausgang auf L ist, ansonsten wird
ja
C4 über R4+R5 geladen.
schönen Tag noch, Uwe
Hallo,
eigentlich schwingt die Schaltung mit diesen Werten für C und L
zuverlässig.
Zumindest mit meinen guten alten LM311 und auch denen, die wohl von
Reichelt stammen.
Sollte eigentlich auch auf einem Steckbrett schwingen, wenn man die
Teile etwas sinnvoll steckt und kurze Verbindungen benutzt.
Gruß aus Berlin
Michael
Jonix schrieb:> Ich habe den Aufbau nochmal überprüft und dabei festgestellt, dass zwei> Drahtbrücken aus Stahldraht,
Hilfe!
> Nun habe ich am Plus-Eingang die gewünschten 3,2 Volt und am> Minus-Eingang 0 Volt. Am Ausgang sind es aber nach wie vor dauerhaft 4,9> Volt.
Dann ist dein Komparator kaputt oder noch mehr mit dem Aufbau im Argen.
Wenn am Ausgang 4,9 V liegen, müssen diese über R4 auch irgendwann am
invertierenden Eingang auftauchen, bis sich die Spannung an C4 so weit
aufgebaut hat, dass sie das Potenzial des nicht invertierenden Eingangs
überschreitet. In dem Moment kippt der Komparator in die andere Lage,
und der rückgekoppelte Spannungssprung vom Ausgang koppelt etwas
Energie in den Schwingkreis ein.
Jonix schrieb:> Wieso schreiben die denn immer, dass am + Eingang 2,5 Volt anliegen> muss? Über die zwei 100 Ohm Wiederstände R1 und R3 fällt doch die> Spannung nur um 1/3 ab, das wären dann 3,2 , nicht 2,5.
Obacht: Das sind nicht 100 Ohm sondern 100000 Ohm (100k).
Jonix schrieb:> Wieso schreiben die denn immer, dass am + Eingang 2,5 Volt anliegen> muss?
Weil im eingeschwungenen Zustand nur noch der Spannungsteiler aus
R1 und R2 ausschlaggebend ist. R3 wechselt ja periodisch zwischen
der positiven Versorgungsspannung und Masse.
C 4 dient übrigens nur dazu,die Wechselspannungsverstärkung des IC nahe
unendlich zu bringen.In NF-Verstärkerschaltungen ist das auch üblich,da
allerdings meist mit einem Widerstand in Reihe.
