Hallo liebe Gemeinde.
Ich würde gerne einen (Dreh)potentiometer durch einen Transistor oder
anderes regelbares Bauteil ersetzen. Ziel ist, dass ich über ein
analoges Ausgangssignal einen Widerstand zwischen 0 und 1kOhm erzeuge
(aus LabView + Analogausgang). Nun kenne ich mich mit Transistoren nicht
wirklich aus. Allerdings dürfte deren Widerstand, wenn ich richtig
gelesen habe, auch von der Eingangsspannung abhängen (und
selbstverständlich von der Steuerspannung). Stimmt das? Gibt es
irgendein "einfaches" Bauteil um das Drehpotentionmeter zu ersetzen?
Ich bin für jegliche Tipps dankbar.
Manuel schrieb:> Hallo liebe Gemeinde.>> Ich würde gerne einen (Dreh)potentiometer durch einen Transistor oder> anderes regelbares Bauteil ersetzen. Ziel ist, dass ich über ein> analoges Ausgangssignal einen Widerstand zwischen 0 und 1kOhm erzeuge> (aus LabView + Analogausgang).
Das Hauptproblem dabei wird sein, dass alle steuerbaren Bauteile mehr
oder weniger (eher mehr) nichtlinear sind.
Digitalpoti scheidet aus?
WAS willst Du erreichen? Wie fast immer ist die Lösung viel einfacher!
Manuel schrieb:> Gibt es> irgendein "einfaches" Bauteil um das Drehpotentionmeter zu ersetzen?
Digitales Poti, ist aber nicht "einfach".
Gruss Chregu
Dirk B. schrieb:> Das kommt darauf an, wie dein Poti verwendet wird.> Als veränderlicher Widerstand oder als Spannungsteiler.
Nicht nur, es kommt genauso darauf an welche Spannung an dem Poti liegt,
ob diese Spannung auf dem gleichen Potential wie die Steuerung liegt
usw.
@Manuel:
Erzähle doch mal was dieses Poti steuert, eventuell gibt es bessere Wege
als ein Poti nachzubilden.
Viele Geräte haben z.B. 0-10V Steuereingänge.
Manuel schrieb:> Ziel ist, dass ich über ein analoges Ausgangssignal einen Widerstand> zwischen 0 und 1kOhm erzeuge
Wofür?
Wo wird dieser "Widerstand" angeschlossen?
Das eigentliche Ziel hinter solchen Aufgaben ist zu über 99% eben
nicht das Erzeugen von variablen Widerständen, sondern das einer
Spannung oder eines Stromes...
Manuel schrieb:> Dreh)potentiometer durch ... regelbares Bauteil ersetzen. ...>...analoges Ausgangssignal einen Widerstand zwischen 0 und 1kOhm
Was auch geht ist: LED auf LDR (Optokoppler mit resistivem Ausgang).
Früher hat man sowas gelegentlich selber gebaut, ich sehe gerade,
soetwas gibt es auch als Bauteil zu kaufen:
Z.B.
http://de.farnell.com/advanced-photonix/nsl-32/optokoppler-resistive-o-p/dp/3168773
Leider hat der einen Wertebereich von 500 Ohm bis 500kOhm, kommt also
nicht in die Nähe von Null.
Transistoren sind in erster Linie nicht veränderbare Widerstände,
sondern je nach bauart:
a) Strom-Verstärker.
b) Spannung zu Strom Umsetzer.
Wenn du also letztendlich einen einstellbaren Strom brauchst, kann man
das leicht mit einem Transistor machen. Wenn du aber wirklich einen
einstellbaren Widerstand simulieren musst, dann wird darauf eine
aufwändige Schaltung.
Komm mal mit konkreten Anforderungen rüber, dann schauen wir weiter.
Woran soll denn der "Widerstand" angeschlossen werden?
spess53 schrieb:> Hi> Joachim B. (jar) schrieb>>nennt sich I2C Poti> Warum diese Einschränkung? Es gibt mindestens genau so viele digitale> Potis mit SPI.> MfG Spess
ich meine ich hatte schon mal gesucht und beide Versionen SPI und I2C
gefunden, konnte mich aber genau sicher nur an I2C Potis erinnern deren
Datenblätter ich las und bei SPI gibts auch Einschränkungen bezüglich
der freien Taktwahl in einigen Controller, lahmes I2C mit 100kHz ist für
Anfänger IMHO betriebssicherer, ausser man übertreibt mit 400kHz oder
kommt an doofe OLED die ohne Reset nicht wiederzubeleben sind. OK als
Falle gibt es auch I2C ohne OC Anschlüsse sogar mit festverdrahteten
pullups oder Controller die mit clock stretching nix anfangen können.
Ich sehe ein Fallen lauern überall, trotzdem halte ich I2C evtl. für
einfacher.
Manuel schrieb:> Ich würde gerne einen (Dreh)potentiometer durch einen Transistor ersetzen.
Das geht so einfach nicht.
Man müsste entweder Strom und Spannung am Kollektor messen und die
Basis-zu-Emitterspannung dazu passend nachregeln, oder man schaltet
einen niederohmigeren Widerstand mit dem Transistor schnell ein und aus
damit IM MITTEL die Zielschaltung einen grösseren Widerstandswert sieht
(wenn sie langsam genug ist) aber in beiden Fällen ist die Steuerung auf
das Potential am Emitter bezogen, und biolar (in beide Stromrichtungen)
zu verwenden ist keine Methode.
> anderes regelbarrs Bauteil
Ein lichtempfindlicher Widerstand ska LDR lässt sich (durch Licht einer
Glühlampe oder LED) steuern, ist aber auch stark unlinear.
Manuel schrieb:> Gibt es> irgendein "einfaches" Bauteil um das Drehpotentionmeter zu ersetzen?
Hängt ganz von der Anwendung ab.
Wenn es aber universell sein muß, dann wird es richtig teuer.
Vielen Dank für die vielen Antworten:
Das Potentiometer steht vor einer SPS die laut Hersteller einen
Widerstandseingang zwischen 0 und 660 Ohm haben soll. Ich hab keine
Ahnung wie das gemeint ist. Ich denke am ehesten dass das Potentiometer
einen Stellstrom (4-20 mA) für die SPS erzeugt. Mit dem
Drehpotentiometer wird daher (indirekt über die SPS) nur die
Ausgangsleistung eines Induktionsofens eingestellt. Ein Digitalpoti
sieht hier eigentlich vielversprechend aus und sollte hierfür verwendbar
sein?
Manuel schrieb:> ....Ich denke am ehesten dass das Potentiometer> einen Stellstrom (4-20 mA) für die SPS erzeugt. Mit dem> Drehpotentiometer wird daher (indirekt über die SPS) nur die> Ausgangsleistung eines Induktionsofens eingestellt. Ein Digitalpoti> sieht hier eigentlich vielversprechend aus und sollte hierfür verwendbar> sein?
4-20mA wenn dein digital Poti das kann und wie siehts mit der
Ansteuerung aus also Spannungsverhältnisse bezogen auf GND, darf denn
dein Stellstrom 4-20mA irgendwie an den steuernden µC, gibt es da keine
GND Probleme?
Gibt es auf der Leitung mit dem Strom Potenziale die dem steuernden µC
gefährlich werden können oder lässt sich die SPS vom µC Potenzial
beeinflussen?
Ein isoliertes Poti ist ja erst mal potenzialfrei, ein Digitalpoti ja
erst mal nicht es sei denn alles wird potenzialfrei gemacht, µC, Ports,
Spannungsversorgung, Steuerung.
Manuel schrieb:> die laut Hersteller einen> Widerstandseingang zwischen 0 und 660 Ohm haben soll.
Dann miss erst einmal die Spannungs/Stromwerte, die bei Kurzschluss,
Leerlauf und bei einigen typischen Widerstandswerten am Eingang
entstehen.
Vermutlich wird da aus einer internen Spannungsquelle und einem internen
Innenwiderstand ein Spannungsteiler gebildet.
Dann kann man die Arbeitsweise des Eingangs vermuten und eine passende
Lösung wie eine steuerbare Spannungsquelle, eine steuerbare Stromquelle
oder einen Kontroller mit DA-Wandler vorschlagen, die das Eingangssignal
für die SPS herstellt.
Ein Halbleiterpoti ist wohl mehr als Poti für Audiosignale vorgesehen
und könnte durch die Spannungen oder Ströme zerstört werden, die am
SPS-Eingang entstehen.
Peter R. schrieb:> Vermutlich wird da aus einer internen Spannungsquelle und einem internen> Innenwiderstand ein Spannungsteiler gebildet.
Ich vermute mal eher eine Konstantstromquelle, denn damit bleibt ein
lineares Poti auch linear. Damit kann man statt dem Widerstand auch
einfach eine geregelte Spannung vorgeben. Also Operationsverstärker mit
Dual-Spannungsversorgung.
Alle anderen Aussagen von Peter kann ich nur unterstützen.
Man darf darauf Hinweisen, dass Digitalpotis nur äußerst ungern einen
Widerstand von 0 Ohm annehmen. Bei dem genannten sind es mindestens 50
Ohm, was den üblichen Werten entspricht. Soll es linear weiter runter
gehen, wird es glaube ich nicht mehr so billig. Auch sind die max.
Ströme von +/- 2.1 mA für eine SPS vielleicht etwas zu optimistisch.
Und man sollte beachten, dass bei den Digipots das Poti nicht
potentialfrei und beliebig anschließbar ist, und somit die
Widerstandsanschlüsse an keine höhere Spannung als die
Versorgungsspannung (also vermutlich 5V) angeschlossen werden können.
OTAs wie z.B. der LM13700, LM13600, CA3080 etc. lassen sich recht
einfach als stromgesteuerter Widerstand gegen Ground verschalten.
Einsatz als echtes Poti mit Abgriff ist über zwei OTAs machbar. Näheres
steht dazu im Datenblatt/Application Note zu den LM13x00.
Hallo,
ich hatte heute Zeit den Strom bei verschiedenen Widerständen am
Potentiometer zu messen. Interessanterweise verhält sich der Strom
indirekt Proportional zum Widerstand. Ich komme leider nur ans
Potentiometer ran, der Rest ist zwischen der Ofensteuerung und
Hochspannungsbauteilen verbaut. Helfen diese Daten etwas weiter?
Das Problem ist eben, dass ich NUR das Potentiometer
austauschen/überbrücken kann.
Deinem Diagramm entnehme ich, dass ein simpler Transistor genügt,
welcher einen einstellbaren Strom zwischen 0 und 3mA bei einer
Leerlaufspannung von 3V fließen lässt. Es muss gar nicht unbedingt ein
Widerstand sein bzw. eine Simulation dessen.
Jetzt wäre noch spannend, wie hoch die Spannungen absolut sind (also
bezogen auf GND).
Stefanus F. schrieb:> Jetzt wäre noch spannend, wie hoch die Spannungen absolut sind (also> bezogen auf GND).
Wenn es überhaupt ein GND gibt. Möglicherweise ist ja nur ein
zweipoliger Potianschluss zugänglich. Die Spannung daran lässt sich
ausrechnen. Es ist eine Parabel mit 0V bei 0 Ohm/3mA und 1000 Ohm/0mA
und einem Scheitelpunkt von 750mV bei 500 Ohm/1,5mA.
Man könnte einen Transistor in Basisschaltung nehmen. Ob PNP oder NPN
hängt davon ab, ob die Richtung vorgegeben oder alles potentialfrei ist.
Joe S. schrieb:> Manuel schrieb:>> Das Potentiometer steht vor einer SPS>> Dann geh auf einen analogen Eingang der SPS und schreibe das Programm> der SPS entsprechend um.
Das ist leider keine Option, da ich keinerlei S7 Erfahrung mitbringe und
mir der Aufbau des Schaltschrankes zu gefährlich ist (Induktionsofen mit
80 kW Leistung, SPS befindet sich hinter den Spulen/Kondensatoren.
Leider hängt der Potentiometer nicht an GND. Kann ich trotzdem
(versuchen) einen Transistor bzw einen Digipot einbauen?
Manuel schrieb:> Ich würde gerne einen (Dreh)potentiometer durch einen Transistor oder> anderes regelbares Bauteil ersetzen.
Kannst du einen der beiden Kontakt des Potis mal mit einem Multimeter
(egal ob auf Widerstand oder Durchgangsprüfer [Diode] gestellt) gegen
Masse/GND prüfen.
Zur Not reicht vielleicht auch das Gehäuse der Maschine, meist sind die
Gehäusebleche ja mit GND der Platine verbunden. (muss aber auch nicht
immer der Fall sein)
Ich habe mir damals einen eignen kleinen Digitalpoti gebastelt, weil die
anderen eine Eingangsspannungsbegrenzung von glaube 5,5V hatten ... oder
jedenfalls nicht höher als die Versorgungsspannung des Digitalpotis.
Um auf eine Auflösung von 10 bit zu kommen muss man die Widerstände
schon gut auswählen, mal durchmessen und den Wert durch parallelschalten
oder noch ein paar Ohm in Reihe schalten optimieren.
Vielleicht reichen dir ja auch schon 8 bit, das ist einfacher zu
erreichen.
Meine Lösung erfordert aber auch einen kleinen Mikrocontroller um den
Widerstandswert einzustellen.
Man bräuchte also einen Port (8bit) für die Transistoren und einen
Drehencoder oder LCD oder 7-Segment-LED + Taster (hoch, runter,
Bestätigung der Eingabe).
Würde diese Auflösung ausreichen?
Wenn du bis auf 0 Ohm kommen muss (das schafft meine Schaltung ja so
nicht), dann kannst du ja noch einen zusätzlichen MosFET verbauen
welcher die beiden Leitungen kurzschließt.
Manuel schrieb:> Leider hängt der Potentiometer nicht an GND. Kann ich trotzdem> (versuchen) einen Transistor bzw einen Digipot einbauen?
Oh ... dann ist meine Schaltung hier hinfällig.
Theoretisch könnte man die NPN-Transistoren durch Optokoppler ersetzen,
dann würde es vielleicht funktionieren.
Es fließt dann aber etwas Basisstrom nach GND ... also das niedrigere
Potential, was immer da dann dranhängen mag.
B.A. schrieb:> Theoretisch könnte man die NPN-Transistoren durch Optokoppler ersetzen,
evt. durch Photomos mit FET die verhalten sich dann wie ein Widerstand,
notfalls klemmt man noch einen R parallel der den größten R fixiert 1k
bei LED Strom 0mA und dann kann der FET im Photomos je nach LED
Intensität den R verkleinern bis fast 0 und das potenzialfrei.
