Einen schönen guten Tag alle zusammen,
ich brauche für verschiedene Anwendungen eine sehr inflexibel
Kondensator.
Ich muss einen Bereich von 1nF bis 400uF abdecken. Also in dem Bereich
soll jeder Wert erreicht werden.
In einem anderen Beitrag hatte ich von der Idee gehört, einfach
entsprechende Kondensatoren in der Abstufung 1.2.4.8 zu nutzen. Damit
kann man den bereich von 0-15 abecken. Ich hatte mir aber überlegt eine
Aufteilung von 1,2,3,4, zu verwenden. Damit erreicht ich 1-10
Also:
100uF 10uF 1uF 0.1uF 0.01uF 0.001uF
200uF 20uF 2uF 0.2uF 0.02uF 0.002uF
30uF 3uF 0.3uF 0.03uF 0.003uF
10uF 1uF 0.1uF 0.01uF 0.001uF
Nun habe ich noch eine SPS (Siemens 1512) und ein Hmi Zuhause. Mein Idee
ist es nun, auf dem Hmi nur noch den Sollwert vorzugeben und dann die
SPS die Werte zusammen letzen zu lassen.
Hat jemand von euch eine kluge Lösung für das Programm? Also eine Logik,
mit der der Sollwert einfach in die Schaltstellung umgesetzt werden
kann?
Ich würde mir erst einmal Gedanken über Toleranzen der verwendeten
Bauteile und die parasitären Kapazitäten der Verbindungsleitungen
machen.
Deine 1 nF Kondensatoren gehen am Ende doch komplett im Rauschen unter
und du kannst sie auch gleich weglassen.
Außerdem sind die Kapazitäten von den verschiedenen
Kondensatortechnologien (die zu ja hier zwangsweise brauchst und
parallelschalten musst) stark frequenzabhängig.
T999 schrieb:> Einen schönen guten Tag alle zusammen,>> ich brauche für verschiedene Anwendungen eine sehr inflexibel> Kondensator.>> Ich muss einen Bereich von 1nF bis 400uF abdecken. Also in dem Bereich> soll jeder Wert erreicht werden.
Jeder? Was ist denn bei dir "jeder"? 1nF Auflösung? 10pF?
> In einem anderen Beitrag hatte ich von der Idee gehört, einfach> entsprechende Kondensatoren in der Abstufung 1.2.4.8 zu nutzen. Damit> kann man den bereich von 0-15 abecken.
Richtig, das sind binär gewichtete Kondensatoren.
> Ich hatte mir aber überlegt eine> Aufteilung von 1,2,3,4, zu verwenden. Damit erreicht ich 1-10
Kann man machen.
>> Also:> 100uF 10uF 1uF 0.1uF 0.01uF 0.001uF> 200uF 20uF 2uF 0.2uF 0.02uF 0.002uF> 30uF 3uF 0.3uF 0.03uF 0.003uF> 10uF 1uF 0.1uF 0.01uF 0.001uF>> Nun habe ich noch eine SPS (Siemens 1512) und ein Hmi Zuhause. Mein Idee> ist es nun, auf dem Hmi nur noch den Sollwert vorzugeben und dann die> SPS die Werte zusammen letzen zu lassen.
Sicher.
> Hat jemand von euch eine kluge Lösung für das Programm? Also eine Logik,> mit der der Sollwert einfach in die Schaltstellung umgesetzt werden> kann?
So, wie man Wechselgeld ausrechnet bzw. eine Zahl in einzelne Ziffern
zerlegt. Mit einer Modulo-Operation. Rückwärts.
Rechne alles in 1 nF Einheit.
1
intstufe[6];
2
intcap=1234;// nF
3
for(i=0;i<6;i++){
4
stufe[i]=cap%10;cap/=10;
5
}
Das Array enthält das Bitmuster für die einzelnen Dekaden, das direkt an
digitale Ausgänge ausgegeben werden kann.
T999 schrieb:> Ich muss einen Bereich von 1nF bis 400uF abdecken.
Für welchen Frequenzbereich?
In welchem Temperaturbereich?
Bei welchem Spannungsbereich?
> Damit erreicht ich 1-10
Dir fällt es offenbar schwer, dich ausserhalb des
10-Finger-Zahlensystems zu bewegen...
> 200uF 20uF 2uF 0.2uF 0.02uF 0.002uF> 30uF 3uF 0.3uF 0.03uF 0.003uF
Du ast da die 4er Reihe noch vergessen...
Allein schon wegen der Bauteilwerte: wo willst du diese Bauteile
eigetlich kaufen?
> Also eine Logik, mit der der Sollwert einfach in die Schaltstellung> umgesetzt werden kann?
Nachdem du sowieso jede einzelne Zehnerstelle bearbeitest, musst du ja
jeweils nur die Werte von 0..9 abhandeln:
1
Wert 1 2 3 4
2
0 = 0 0 0 0
3
1 1 0 0 0
4
2 0 1 0 0
5
3 1 1 0 0 oder
6
3 0 0 1 0
7
4 0 0 0 1 oder
8
4 1 0 1 0
9
5 1 0 0 1 oder
10
5 0 1 1 0
11
6 1 1 1 0 oder
12
6 0 1 0 1
13
7 0 0 1 1 oder
14
7 1 1 0 1
15
8 1 0 1 1
16
9 0 1 1 1
Und das eben für jede Zehnerstelle von 1..4nF, 10..40nF, ... bis
100..400µF
MaWin schrieb:> Ich würde mir erst einmal Gedanken über Toleranzen der verwendeten> Bauteile und die parasitären Kapazitäten der Verbindungsleitungen> machen.> Deine 1 nF Kondensatoren gehen am Ende doch komplett im Rauschen unter> und du kannst sie auch gleich weglassen.>> Außerdem sind die Kapazitäten von den verschiedenen> Kondensatortechnologien (die zu ja hier zwangsweise brauchst und> parallelschalten musst) stark frequenzabhängig.
Danke für den Hinweis. Was wäre nach deiner Meinung der kleinste
Kondensator? Mir geht es weniger darum, einen bestimmten Wert in Zahlen
zu erreichen. Ich muss verschieden Resonanzen abgleichen und dazu muss
ich den Kondensator abstimmen. Ich habe die Vermutung, dass 0.01uF bis
0.04uF auch reichen würden.
Wenn ich also rechnerisch 20.213uF erreichen muss, es dann dann aber
dann durch die Kombination der Bauteile etwas andres erreiche, es dann
aber geht, bin ich zufrieden.
T999 schrieb:> es dann aber geht
Was geht?
> Wenn ich also rechnerisch 20.213uF erreichen muss, es dann dann aber> dann durch die Kombination der Bauteile etwas andres erreiche, es dann> aber geht, bin ich zufrieden.
Der Witz ist, dass du z.B. meinst, du würdest laut Einstellungen an der
SPS einen Schritt von 19,999µF auf 20,000µF machen, in der Praxis der
Wert aber von 21,023µF auf 19,089µF sinkt!
Du kannst dich also nicht "Schritt für Schritt" an eine Resonanz
"herantasten"...
Lothar M. schrieb:> T999 schrieb:>> es dann aber geht> Was geht?>>> Wenn ich also rechnerisch 20.213uF erreichen muss, es dann dann aber>> dann durch die Kombination der Bauteile etwas andres erreiche, es dann>> aber geht, bin ich zufrieden.> Der Witz ist, dass du z.B. meinst, du würdest laut Einstellungen an der> SPS einen Schritt von 19,999µF auf 20,000µF machen, in der Praxis der> Wert aber von 21,023µF auf 19,089µF sinkt!> Du kannst dich also nicht "Schritt für Schritt" an eine Resonanz> "herantasten"...
Möglicherweise ist das ein Missverständnis. Wenn ich 133.3uF an der SPS
vorgebe aber merke, dass meine Schaltung noch nicht im Optimum ist, ob
wohl 133.3uF eingeschaltet sind, muss ich doch nur weiter hoch oder
runter gehen, damit es im Optimum ist.
Ich versteh nicht warum das nicht gehen soll.
T999 schrieb:>> Möglicherweise ist das ein Missverständnis. Wenn ich 133.3uF an der SPS> vorgebe aber merke, dass meine Schaltung noch nicht im Optimum ist, ob> wohl 133.3uF eingeschaltet sind, muss ich doch nur weiter hoch oder> runter gehen, damit es im Optimum ist.>> Ich versteh nicht warum das nicht gehen soll.
Wäre ein Drehkondensator in Verbindung mit der Schaltung besser ?
T999 schrieb:> 50Hz, Raumtemp und 230V
Womit willst Du denn 400µF bei 230V~ umschalten, ohne das es kräftig
funkt und Dir die Relaiskontakte verschweißen?
Erzähl mal besser, wozu Du meinst, das Ungetüm zu benötigen.
T999 schrieb:> Möglicherweise ist das ein Missverständnis. Wenn ich 133.3uF an der SPS> vorgebe aber merke, dass meine Schaltung noch nicht im Optimum ist, ob> wohl 133.3uF eingeschaltet sind, muss ich doch nur weiter hoch oder> runter gehen, damit es im Optimum ist.>> Ich versteh nicht warum das nicht gehen soll.
Das geht schon. Aber deine Anwendung scheint sehr unüblich. Welche
Resonanzen willst du denn bei 230V 50Hz abgleichen?
Blindleistungskompensation?
Peter D. schrieb:> T999 schrieb:>> 50Hz, Raumtemp und 230V>> Womit willst Du denn 400µF bei 230V~ umschalten, ohne das es kräftig> funkt und Dir die Relaiskontakte verschweißen?>> Erzähl mal besser, wozu Du meinst, das Ungetüm zu benötigen.
Es gut nur um Abstimmungen von möglicherweise ungefähr Plus Minus 10uF.
Der Rest wird vor dem Einschalten eingerichtet und wird dann nicht mehr
geschaltet.
Zur Berechnung von Schalterstellungen
Kalibrierung: Alle schaltbaren Kondensatoren messen und nach Meßwert
absteigend in einem Datenbaustein ablegen. Der Datenbaustein enthält
Wert und zugehörigen Ausgang. Alle paar Monate nachmessen und neu
eintragen.
Normalbetrieb: Benutzer gibt einzustellenden Wert ein. Datenbaustein
durchsuchen nach erstem Eintrag <= gewünschtem Wert. Rest merken und
weiter suchen. Damit werden die zu schaltenden Ausgänge für den
gewünschten Wert aufsummiert. Nach der Berechnung das errechnete
Datenwort auf die Ausgänge schreiben und errechnete Kapazität auf die
Anzeige.
Helge schrieb:> Zur Berechnung von Schalterstellungen>> Kalibrierung: Alle schaltbaren Kondensatoren messen und nach Meßwert> absteigend in einem Datenbaustein ablegen. Der Datenbaustein enthält> Wert und zugehörigen Ausgang. Alle paar Monate nachmessen und neu> eintragen.>> Normalbetrieb: Benutzer gibt einzustellenden Wert ein. Datenbaustein> durchsuchen nach erstem Eintrag <= gewünschtem Wert. Rest merken und> weiter suchen. Damit werden die zu schaltenden Ausgänge für den> gewünschten Wert aufsummiert. Nach der Berechnung das errechnete> Datenwort auf die Ausgänge schreiben und errechnete Kapazität auf die> Anzeige.
Ah....Natürlich...... Du hast Recht. Ich hatte überhaupt nicht daran
gedacht die Werte zu messen um dann mit diesen zu arbeiten. Danke für
den Hinweis.
Zur Auswahl der Kondensatoren
Der pragmatische Ansatz ist die Verwendung gut erhältlicher Werte. Dafür
bietet sich die E6-Reihe an, alle diese Werte sind handelsüblich in den
allermeisten Quellen. Eine Toleranz von 10% reicht schon aus. Das ergibt
6 Kondensatoren = Ausgänge pro Dekade.
Ich würde je Dekade so abstufen: 1 + 1 + 3,3 + 4,7
Damit liegt der Einstellfehler <1% bei Nutzung von 2 Dekaden je Wert.
1nF..10nF dürften deutlich ungenauer sein, das wird zu sehr durch die
Verdrahtungskapazität aller Leitungen des Schaltschranks beeinflußt.
Die Umschaltung stelle ich mir aber immer noch problematisch vor.
Peter D. schrieb:> Ich würde je Dekade so abstufen...
Toleranzen und Alterung beachten. Damit das ganze nach einer
Kalibrierung mit auf knapp -20% gealterten Kondensatoren immer noch
funktioniert, müßte die Abstufung genau so sein:
150u 100u 68u 47u
33u 22u 15u 10u
6.8u 4.7u 3.3u 2.2u
1.5u 1u 680n 470n
330n 220n 150n 100n
68n 47n 33n 22n
15n 10n 6.8n 4.7n
3.3n 2.2n 1.5n 1.0n
Dann lassen sich immer noch 1nF .. 400uF einstellen.
T999 schrieb:> muss ich doch nur weiter hoch oder runter gehen
Das ist der Witz: deine Kondensatoren sind allesamt nicht ideal und
ändern ihre Kapazität abhängig von allem Möglichen (Feuchtigkeit,
Temperatur, ...).
Wenn dein 30µF Kondensator -1% hat und dein 20µF und der 10µF hat +1%,
dann hast du schon beim Umschalten von 30µF auf den "gleichen" Wert 30µF
(aus 20µF + 10µF) eine Kapazitätsänderung von 200nF...
> Wenn ich 133.3uF an der SPS> vorgebe aber merke, dass meine Schaltung noch nicht im Optimum ist, ob> wohl 133.3uF eingeschaltet sind, muss ich doch nur weiter hoch oder> runter gehen, damit es im Optimum ist.
In welchen Schritten willst du da weitergehen? In 1nF-Schritten?
> Ich versteh nicht warum das nicht gehen soll.
Denk nochmal drüber nach. Die von dir gewünschte Genauigkeit ist absurd.
Dein Konzept krankt schon an der Kurzzeitstabilität bei der Erwärmung im
Betrieb.
Oder andersrum: wenn du wenigstens nicht gleich 1nF-Schritte machen
wollen würdest, sondern dir eine Dynamik von 1:200 reichen würde (also
von 0 bis 100µF in 0,5µF-Schritten), dann könnte das grade noch so etwas
werden, denn dann würden Kondensatoren mit 0,5% Toleranz ausreichen.
Helge schrieb:> Eine Toleranz von 10% reicht schon aus.
Ja, aber eben nicht für die gewünschten 2ppm. Denn schon allein wenn du
die Kondensatoren aus misst, dann passiert diese Messung mit 1..2V. Wenn
du dann 230V an diesen Kondensator legst, hat er eine ganz andere
Kapazität.
Helge schrieb:> Damit das ganze nach einer Kalibrierung mit auf knapp -20% gealterten> Kondensatoren immer noch funktioniert, müßte die Abstufung genau so sein
Und natürlich wäre es doof, wenn die Dinger ungleich altern oder die
eine Hälfte ab Werk bei +20% war und die andere Hälfte schon bei -15%.
Aber wie heißt es: man wächst an seinen Aufgaben...
Wenn Kondensatoren bis 100µF (durch Relaiskontakte?) zusammengeschaltet
werden sollen, müsste man auch berücksichtigen, dass bei
unterschiedlicher Ladespannung Ausgleichsströme fließen können, welche
die Kontakte schädigen.
Reed-Kontakte können kleben, andere Kontakte können Gebirge aus Metall
und Oxiden bilden.
Lothar M. schrieb:> Das ist der Witz: deine Kondensatoren sind allesamt nicht ideal und> ändern ihre Kapazität abhängig von allem Möglichen (Feuchtigkeit,> Temperatur, ...).> Wenn dein 30µF Kondensator -1% hat und dein 20µF und der 10µF hat +1%,> dann hast du schon beim Umschalten von 30µF auf den "gleichen" Wert 30µF> (aus 20µF + 10µF) eine Kapazitätsänderung von 200nF...
Ah, jetzt erkenne ich was du meinst.
Ich werde nun folgendes machen. Ich werde die Schaltung nur in der
folgenden Reihe aufbauen:
100uF 10uF 1uF
200uF 20uF 2uF
300uF 30uF 3uF
40uF 4uF
Hier werde ich erst mal mit Schaltern testen und mir dann später über
die SPS Gedanken machen. Wenn es dann nicht reicht, kann ich immer noch
etwas erweitern. Gibt es Drehkos im nF Bericht?
Lothar M. schrieb:> Wenn dein 30µF Kondensator -1% hat und dein 20µF und der 10µF hat +1%,> dann hast du schon beim Umschalten von 30µF auf den "gleichen" Wert 30µF> (aus 20µF + 10µF) eine Kapazitätsänderung von 200nF...
Deswegen muß zwingend nicht der aufgedruckte Wert ein der Steuerung
eingetragen sein, sondern ein bei Betriebsspannung ermittelter realer
Wert. Sonst funktionierts nicht gut genug.
Außerdem muß man halt nach bestimmter Zeit bzw. Betriebsdauer neu
kalibrieren.
Helge schrieb:> Lothar M. schrieb:>> Wenn dein 30µF Kondensator -1% hat und dein 20µF und der 10µF hat +1%,>> dann hast du schon beim Umschalten von 30µF auf den "gleichen" Wert 30µF>> (aus 20µF + 10µF) eine Kapazitätsänderung von 200nF...>> Deswegen muß zwingend nicht der aufgedruckte Wert ein der Steuerung> eingetragen sein, sondern ein bei Betriebsspannung ermittelter realer> Wert. Sonst funktionierts nicht gut genug.>> Außerdem muß man halt nach bestimmter Zeit bzw. Betriebsdauer neu> kalibrieren.
Das werde ich zusätzlich noch machen. Ich habe Kondensatoren gefunden
mit 5% Genauigkeit. Ich denke, das wird erst mal reichen.
2aggressive schrieb:> T999 schrieb:>> Gibt es Drehkos im nF Bericht?> Für Netzspannung und Ströme, zur Unterdrückung von Resonanzen...also in> etwa sowas:> https://de.wikipedia.org/wiki/Vakuumkondensator#Variable_Vakuumkondensatoren>> Ebay-Artikel Nr. 174272720839> Vakuumkondensator KP1-8 (15-750) pF, 5 kV, 35 A, 30 MHz,> versandkostenfreie 221,94 Euro.>> SCNR> Dein ansinnen riecht hier irgendwie nach irgendwelchem Hifi-Vodoo; so> gesehen sind die angebotenen Dinger sogar recht preiswert :D>> Viel Erfolg!
Schade, ich hatte auch schon gesucht aber nur Drehkos für sehr hohe
Spannungen gefunden.
Wie schmal ist denn die Resonanzkurve? Nach dem hier genannten
Einstellbereich der Kondensatoren irgendetwas im µHz- bzw mHz-Bereich?
Sorry, das klingt sehr absurd.
