spannungsgesteuerter Widerstand

Nimm einen Thermistor (Heißleiter) und umwickel ihn
mit einem dünnen Widerstandsdraht. Damit kannst du ihn
dann heizen und damit den Widerstand steuern.
So etwas gab es auch mal als Bauelement und
nannte sich Thermokreuz.

tester schrieb:
> Hallo Leute,
>
> meine Schaltung besteht aus einem Lichtsensor, der, eingeschleift in
> einen Mikrocontroller-Zweig, einen Strom von 0-30mA liefert (je nach
> Beleuchtungsstärke). Ich möchte nun diesen Sensor durch einen Widerstand
> (steuerbar) simulieren, z.B. bei 0 Ohm fließt ein Strom von ca. 30mA,
> bei 100 Ohm ca. 10mA.
>
> Wie kann ich das realisieren? Wäre ein MosFET als steuerbarer Widerstand
> anzuraten oder eher ein IC ?
Du willst eine Stromquelle simulieren, dann würde ich auch eine 
spannungsgesteuerte Stromquelle verwenden. Also einfach eine Stromquelle 
für 0-30 mA aufbauen. Kannst Du entweder diskret aus einem OPV und einem 
MOSFET aufbauen oder einen fertigen Chip nehmen.

Noch einfacher geht es wenn Du die Spannung auf einen konstanten 
Widerstand gibst. 0 Volt ergeben dann 0 mA und x Volt ergeben dann 30 
mA.
R muß dann nur x Volt/30 mA sein. Mit einem OPV kannst Du das regeln.

> Du willst eine Stromquelle simulieren, dann würde ich auch eine
> spannungsgesteuerte Stromquelle verwenden. Also einfach eine Stromquelle
> für 0-30 mA aufbauen. Kannst Du entweder diskret aus einem OPV und einem
> MOSFET aufbauen oder einen fertigen Chip nehmen.
>
> Noch einfacher geht es wenn Du die Spannung auf einen konstanten
> Widerstand gibst. 0 Volt ergeben dann 0 mA und x Volt ergeben dann 30
> mA.
> R muß dann nur x Volt/30 mA sein. Mit einem OPV kannst Du das regeln

Frank, genau das habe ich schon getan. Ich wurde vorher nicht komplett 
instruiert und dachte, ich bräuchte nur eine VCCS. Jetzt stellte sich 
heraus, dass der Mikrocontroller-Zweig der Schaltung einen Strom 
aufzwingt. Der Widerstand des Lichtsensors ändert dann diesen Strom, den 
der Mikrocontroller erzeugt.
Ich habe eine Stromquelle (ähnlich Howland mit dem Dinosaurier-OP 741) 
aufgebaut, nur leider war es wohl vergebens.

Erst einmal vielen Dank, Leute für die Hinweise.
Das Thermokreuz ist vielleicht nicht schlecht.

@Frank: s. letztes Posting

Tester schrieb:
> Jetzt stellte sich
> heraus, dass der Mikrocontroller-Zweig der Schaltung einen Strom
> aufzwingt. Der Widerstand des Lichtsensors ändert dann diesen Strom, den
> der Mikrocontroller erzeugt.

Völlig unklar deine Rede ist.

Der Strom in einer Masche ist überall gleich.
Entweder die Auswerteschaltung macht einen Konstantstrom und die 
Information des Sensors wird über die Spannung ausgewertet, oder der 
Sensor erzeugt den Strom, den die Auswerteschaltung über einen 
Widerstand und den Spannungsabfall darüber auswertet.
Oder der Sensor verhält sich wie ein Widerstand und wird über eine 
Brückenschaltung oder ratiometrisch erfasst.
Solange du nicht weisst wie die Schnittstelle zwischen Sensor und 
Auswertung funktioniert kannst du es nicht simulieren.

Er hilft vieleicht wenn du seine Geheimniskrämerei aufgibst und einfach 
die Bauteile benennst.

Es gibt Optokoppler mit Feedback Ausgang zur linearisierung, das könnte 
in deinem Fall hilfreich sein.

Zum Beispiel: 
http://www.ti.com/general/docs/lit/getliterature.tsp?genericPartNumber=til300&fileType=pdf

Wenn es nicht auf lineare Übertragung ankommt, dann halt ein ganz 
normaler Optokoppler. Es gibt ja durchaus welche, die 30mA 
Ausgangsseitig vertragen.

Ich halte Optokoppler besonders geeignet, weil sie von Natur aus einen 
Strom mit einem bestimmten Übertragungsfaktor (zum Beispiel 100%) 
übertragen. 30mA rein ergibt im einfachsten Fall 30mA raus.

Vielen Dank für die zahlreichen Antworten :).

Die Schaltung besteht im Wesentlichen aus:

1) dem eigentlichen Sensor (mit Photodiode, Filtern, XTR115 (!) )
2) dem Eingang des Mikrocontrollers (s. Bild)

Ah jetzt verstehe ich das. Der Sensor ist ein Widerstandssensor. Und Du 
möchtest diesen Sensor nun simulieren in Deiner Stromquellenschaltung um 
Deine Stromquellenschaltung(MCU/Programm zu testen.

So wie die Schaltung aussieht verwendest Du den Sensor zum 
GND-Potential, das vereinfacht das ganze. Du kannst dann eine Schaltung 
zur Stromsenke verwenden bei dem der Strom über eine Spannung gesteuert 
wird. Also spannungsgesteuerte Stromsenke statt Quelle. Die Schaltung 
ist nur minimal anders zu der einer Stromquelle.

Ca.-Schaltplan:
http://www.mikrocontroller.net/attachment/17276/stromsenke01.png
Das ist von jemand anderes ohne Gewähr.

@ Frank,

langsam verstehe ich es auch. Die Versuchsanordnung ist von einem 
Vorgänger entwickelt worden und wir benötigen nun im Prinzip einen 
simulierbaren Sensor. Unsere Softwareleute möchten über einen PC mit 
einer Analogkarte eine Spannung ausgeben, die den Strom von 0-30mA in 
diesem Zweig verändert, um so softwareseitig Tests zu machen. Die 
Schaltung dazwischen ist nun meine spannungsgesteuerte Stromquelle 
gewesen, mit der ich offensichtlich  gar nicht so falsch lag.

Ich werde das mal ausprobieren.

Aber, was ich noch immer nicht ganz verstehe, ist, wenn der MCU die 
Stromquelle bildet, warum hat mein Sensor denn diesen XTR115-Baustein.
Mit Hilfe dieses Bausteins kann man doch aus einer Spannung einen Strom 
generieren... Zuerst dachte ich, der Sensor sei selbst die Stromquelle.

Jetzt verstehe ich es doch nicht mehr. Was ist jetzt das mit dem XTR115. 
Das ist keine Stromquelle, daß ist ein Meßkonverter, Spannung in Strom.

Der hat den 4-20 mA Standard. Du schriebst von 0-30 mA.

Ich will jetzt mal den Schaltplan sehen und zwar vollständig und ohne 
komische Leitungsbrüche, sonst werden wir uns gegenseitig wohl eher 
nicht verstehen.

Aus einem Mikrocontroller fließt kein Strom und er ist auch keine 
Stromquelle. Er ist auch keine Senke. MCUs sind in CMOS aufgebaut und 
komplett spannungsgetrieben. Ströme mögen MCUs eher gar nicht (weder 
rein noch raus). Und für eine CPU oder einen PC gilt das ^³.

>Unsere Softwareleute möchten über einen PC mit
>einer Analogkarte eine Spannung ausgeben, die den Strom von 0-30mA in
>diesem Zweig verändert, um so softwareseitig Tests zu machen.
Ja da sind wir wieder bei der Stromquelle.
Wenn Du einen 4-20 mA Standard simulieren willst brauchst Du eine 
Stromquelle.
Wenn Du einen Widerstand simulieren willst brauchst Du eine Stromsenke.

Frank schrieb:
> Ich will jetzt mal den Schaltplan sehen und zwar vollständig und ohne
> komische Leitungsbrüche, sonst werden wir uns gegenseitig wohl eher
> nicht verstehen.
>
> Aus einem Mikrocontroller fließt kein Strom und er ist auch keine
> Stromquelle. Er ist auch keine Senke. MCUs sind in CMOS aufgebaut und
> komplett spannungsgetrieben. Ströme mögen MCUs eher gar nicht (weder
> rein noch raus). Und für eine CPU oder einen PC gilt das ^³.

Also, den Schaltplan kann ich Dir leider nicht senden.
Ich erkläre die Schaltung vielleicht stufenweise, so dass es einfacher 
zu verstehen ist, jeweils von Ein- in Richtung Ausgang

I. Block (Sensor)
--------
1. Photodiode
2. Filter
3. XTR115
4. Ausgang -> II.Block

II. Block (Auswertung)
--------
1. Eingang (Zwei Transistoren, s. Bild oben)
2. Ausgang in Richtung Mikrocontroller (Basis des linken Transistors)

Ja spannungsgesteuerte Stromquelle dann. Sag doch gleich daß es 4-20 mA 
sind und nicht 0-30 mA.

Frank,

es sind definitiv 0-30mA (sogar fast 40mA). Warum es so ist, weiß ich 
nicht. Das ist der Strombereich, den unser uC verarbeiten kann und den 
die "Maschine" schon seit Jahren misst.
Meine spannungsgesteuerte Quelle (s. Bild) habe ich nun in die Schaltung 
integriert und es lässt sich durch eine veränderbare Spannung nichts am 
Strom ändern, immer Vollausschlag.

Wenn man die Quelle autark betreibt (ohne den Sensor, ohne uC) dann kann 
man den Strom sehr wohl mit einer Spannung steuern...

Was nun?

Danke Dir vielmals.

tester schrieb:
> eingeschleift in
> einen Mikrocontroller-Zweig, einen Strom von 0-30mA liefert

Das ist ja wahrscheinlich garkein Widerstand, ich vermute du bräuchtest 
eher eine steuerbare Konstantstromquelle.

Georg

Frank,

die letzte Frage :)...

Es sind definitiv 0-30mA (sogar fast 40mA). Warum es so ist, weiß ich
nicht. Das ist der Strombereich, den unser uC verarbeiten kann und den
die "Maschine" schon seit Jahren misst.
Meine spannungsgesteuerte Quelle (s. Bild) habe ich nun in die Schaltung
integriert und es lässt sich durch eine veränderbare Spannung nichts am
Strom ändern, immer Vollausschlag.

Was nun?

Danke Dir vielmals.