Ein linearer Hallsensor hat einen "ratiometrischen" Ausgang bezogen auf
die Versorgungsspannung, d.h. bei 5 V und keinem Feld gibt er 2,5 V aus.
Der Ausgang ist nicht symmetrisch, er kann keinen Strom "sinken".
Ich möchte das Magnetfeld mithilfe von 2 LEDs anzeigen, dabei aber
möglichst eine entsprechend lineare Helligkeit proportional zur
Feldstärke. Nun ist auch die Helligkeit einer LED wohl auch nicht linear
mit ihrem Strom, aber weiteren Aufwand möchte ich nicht treiben.
Ein OPV als Spannungsfolger würde das Problem des asymmetrischen
Sensorausgangs lösen, dann könnte ich über einen Vorwiderstand die LEDs
antiparallel an eine 2,5 V Quelle hängen.
Es will mir aber nicht gelingen, den Gegenkopplungswiderstand in den
Strompfad der LED einzubringen, um einen proportionalen Strom zu
erhalten.
Es wäre auch OK, mehrere OPVs zu nutzen, also einen für negatives Feld
und Ausgang 0...2,5 V und respektive 2,5...5,0 V
Als Spannungs-Strom-Wandler mit LED im Lastpfad verhält es sich aber
offenbar nichtlinear.
So in der Art, falls ich das Problem richtig verstanden habe. Geht auch
mit einem Hallelement, dann muss aber ein verstärkungsbestimmender
Widerstand hinzu.
Hi und dank, es geht mir eigentlich nur um den rechten Teil ab U2,
allerdings mit zwei LEDs.
Von Sensorausgang 2,5 V bis 5 V soll ein proportionaler Stom duch die
eine LED fließen, aus der Luft gegriffen 0..10 mA.
Von 0 V bis 2,5 V entsprechend durch die andere.
Ist in deiner Schaltung der Transistor zwingend erforderlich, oder kann
man die LED direkt mit dem OPV "treiben"?
Dann kann man evtl. einen Subtrahierer für den 2,5... Zweig nutzen und
der 0..2,5 Zweig muss invertiert werden, bevor das Signal an den U-I
Wandler gehen kann.
Aber es geht bestimmt noch cleverererer..?
Magneto schrieb:> Nun ist auch die Helligkeit einer LED wohl auch nicht linear mit ihrem> Strom, aber weiteren Aufwand möchte ich nicht treiben.
Doch, die /Helligkeit der LED/ ist durchaus proportional zum Strom.
Aber die Empfindlichkeit des Auges ist nicht linear zur Helligkeit...
Magneto schrieb:> Um die LED Ströme anzupassen braucht es einen weiteren Widerstand und> zwei Dioden anstelle des 100 Ohm, richtig?
Die zwei Dioden hast du doch schon...
Ich würde es so probieren:
Lothar Miller schrieb:> Die zwei Dioden hast du doch schon...> Ich würde es so probieren:
Das war mir bewusst, aber ich habe offenbar zu Recht angenommen, dass
der Widerstand dort seinen berechtigten Platz hat.. Wenn ich das im oben
gelinkten Simulator umsetze, gibt es entsprechend ein Rechteck..
Der Strom ergibt dann ja keine Differenz mehr zwischen Soll (+) und ist
(Vcc/2 +/- I_R).
Die LEDs dort hinzusetzen hat bei mir aber auch nicht funktioniert, denn
sie müssen zwischen Ausgang und - sitzen.
Lothar Miller schrieb:> Ich würde es so probieren:
Nein, die 100 Ohm waren schon richtig und nötig,
machen 10mA pro LED bei Vollaussteuerung des Hallsensors.
Etwas kritisch kann die 5V Versorgung werden, es bleiben nur 1.5V für
die LED bei vollem Strom, das ist selbst für gute alte Rote zu wenig,
2.2V sollten es schon sein.
Also muss man den OpAmp mit +10V/-5V versorgen, oder
MaWin schrieb:> oder
Jaa, das geht auch mit dem Java-Simulator.
Aber meine Idee mit den antiparallelen Dioden für unterschiedliche
LED-Ströme scheitert an ihren Vorwärtsspannungen:
1
+--100R--|>|-+
2
| |
3
+--100R--|<|-+
Strom fließt erst, wenn die Differenzspannung 0.7 V oder so ergibt.
Leider fällt mir nicht so richtig ein, wie man das kompensieren
könnte... die 2,5 V Vergleichsspannung am nichtinvertierenden Eingang
müssten wahrscheinlich entsprechend umgeschaltet werden. Also ein 3. OPV
als Komparator mit +/- 0.7 V Ausgang zu den 2.5 V vom Spannungsteiler
addieren?
Es kommt immer drauf an, mit welchen Ansprüchen man ins Rennen geht und
was es kosten darf. Billiger geht fast immer.
Beispiel Transistor:
Der Transistor kann selbstverständlich entfallen, dann wird die
Verlustleistung halt im Op umgesetzt, dadurch erwärmt er sich und Teile
der Umgebung, in Folge davon driftete der Konstantstrom ein bisschen.
Kann man alles abschätzen. Oder 10 Cent opfern und Ruhe haben...
Magneto schrieb:> Ich möchte das Magnetfeld mithilfe von 2 LEDs anzeigen, dabei aber> möglichst eine entsprechend lineare Helligkeit proportional zur> Feldstärke.
Das ist so oder so utopisch.
Die Helligkeit einer Led ist zwar in erster Näherung linear zum Strom
aber:
Dein Auge hat eine Blende (die Iris) die du nicht bewusst beeinflussen
kannst, und die je nach Helligkeit weniger Licht in das Auge lässt.
Die Empfindlichkeit der Rezeptoren ist auch alles andere als linear, und
ändert sich auch noch je nach Gesamthelligkeit.
Grob kann man sagen die visuelle Wahrnehmung der Helligkeit ist
logarithmisch, absolute Helligkeit kann man praktisch gar nicht
erfassen, nur vergleichende.
Insofern wird deine Anzeige nur ein sehr grobes Schätzeisen werden.
Hallo,
es redet ja keiner vom Auge :-) Oder verhalten sich normale Kameras auch
logarithmisch um den Seheindruck vom Auge nachzubilden?
Aber: es ist nur ein Experiment, kein Messgerät. Im schlechtesten Fall
lassen sich damit Magnetpole unterscheiden, falls kein Nadelkompass zur
Hand ist..
Trotzdem möchte ich die Ströme der LEDs unterschiedlich einstellen
können - falls da noch jemand Rat weiß - ich würde mich freuen, etwas
dazulernen zu können.
Magneto schrieb:> Trotzdem möchte ich die Ströme der LEDs unterschiedlich einstellen> könnenLED
Statt --|>|--
baut man eben
LED
+----|>|---+
--+ +--
+--|>|--R--+
1N4148
und leitet den überschüssigen Strom um die LED drumrum, R einstellbar.
> Trotzdem möchte ich die Ströme der LEDs unterschiedlich einstellen können
Ich könnte mir noch sowas vorstellen:
1
+5V
2
|
3
V=>
4
-
5
TS912 |
6
Hall --|+\ 150R
7
| >--. |
8
.-|-/ | |
9
'-------o----o
10
|
11
|
12
220R
13
|
14
V=>
15
-
16
|
17
---
Evtl. müssen abhängig von der LED-Farbe (Uf) noch weitere Dioden in
Reihe zu den LEDs geschaltet werden. Ist zwar unglaubliches Gebastel,
könnte aber funktionieren... ;-)
MaWin schrieb:> oder
Ich hab das mal aufgebaut, aber es ist verrückt - es verhält sich genau
umgekehrt: je näher der Magnet, desto weniger Licht.
Aber da schwingt auch was am OPV, ich werd's erst am Wochenende weiter
untersuchen können.
Danke soweit für die Inspiration!