Prellzeit eines Tasters

Vom roten bis zum blauen Strich.. denn dann erst hört der Taster auf zu 
Prellen und ist "stabil".

Gruß

Edit: siehe auch unter
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Tastenprellen01.png
Im Text ist eine Prellzeit von ca. 250µs angegeben.

John schrieb:
> Was ich aber leider nicht ganz verstehe: Was ist denn jetzt genau die
> "Prellzeit", was dann die Zeitkonstante vom RC-Tiefpass bestimmt?

Bei einem RC-Tiefpaß ist die Sache höllisch kompliziert.
Es hängt erheblich von den High- und Low-Schwellen des ICs dahinter ab.
Und von der Vergangenheit, d.h. auf welche Spannung der Kondensator 
gerade aufgeladen war, also wie schnell die Taste wiederholt gedrückt 
wird.
Und bei einem hochohmigen Pullup hat man zusätzlich noch völlig 
unterschiedliche Zeiten für Auf- und Entladung.

Bei einer SW-Entprellung mit Mehrfachabtastung ist das dagegen spielend 
einfach. Die dimensioniert man so, daß die Entprellzeit länger als eine 
Prellperiode ist, d.h. bis zur Flanke hinter dem rosa.
Mit SW-Entprellung kann man also sehr genau das Optimum zwischen 
schlechten Tasten (langes Prellen) und Schnelldrückern (Gamern) 
einstellen.

Klaus schrieb:
> Warum sollte der Taster beim Loslassen prellen?

Warum kann man mit einem Ball dribbeln.
Der Ball speichert Energie und ebenso ein Federkontakt.

Abgenudelte Taster sind so fies. Die erlauben sich auch beim Loslassen, 
dass sich die Kontaktflächen nicht sauber voneinander lösen.

Die Federenergie kann ein Grund fürs Prellen sein, meistens ist es aber 
die Verschmutzung. Insbesondere versilberte Kontakte werden mit der Zeit 
schwarz. Und dann schabt die Kontaktfeder beim Betätigen darüber und 
gibt mal Kontakt und mal nicht.

Einfach mal verschieden alte Tasten nehmen, Pullup 1k an 5V, Oszi dran 
und dann sich gruseln.

Solchen Zufall schließt mit einer großen Anzahl von Versuchen aus. Man 
drückt immer mal anders drauf. Aber wenn man 50 mal mit Kondensator und 
10(50,100) mal ohne Kondensator misst, wird schnell klar, ob da ein 
Unterschied am Kondensator liegt oder am Zufall.

Karl Heinz schrieb:

> Abgenudelte Taster sind so fies. Die erlauben sich auch beim Loslassen,
> dass sich die Kontaktflächen nicht sauber voneinander lösen.

Genau: Je älter desto "preller". :-)

m.n. schrieb:
> Und noch Bilder eines alten Installationstasters von Berker beim
> Schliessen.

Hast Du auch ein Bild dass das Öffnen dieses Tasteres zeigt? Wäre jetzt 
interessant, ob dieser auch beim Öfnnen nicht Prellt.

Danke für das Bild.

Student schrieb:

> Prellzeit theoretisch, wenn ich einen Tiefpass zum Entprellen verwende,
> dessen Kondensator die Prellung nicht vollständig unterdrücken kann?


Mir ist nicht klar, was du mit 'unterdrücken' meinst.
Der Kondensator unterdrückt ja in dem Sinne überhaupt nichts. Das 
Prellen findet nach wie vor statt. Nur schiebt halt, einfach gesagt, der 
Kondensator noch eine zeitlang Spannung nach, so dass für den 
Auswertenden sich die Sache so präsentiert, dass die Eingangsspannung 
nicht sofort auf 0 fällt, sondern gemächlich wobei kleinere Spitzen 
zwischendurch geglättet werden. Der Kondensator glättet die Spannung, 
genauso wie ein Kondensator nach einem Gleichrichter die pulsierende 
Gleichspannung glättet, indem er in den 'Pausen' auffüllt. (oder wie der 
Sack in einem Dudelsack für einen gleichbleibenden Luftstrom an den 
Pfeifen sorgt, obwohl der Piper zwischendurch mal absetzen muss um Luft 
zu holen).

Student schrieb:
> Leider haben wir den Versuch schon gemacht und ich kann ihn jetzt nicht
> wiederholen. Und mir geht es jetzt um die Theorie. Verlägert sich die
> Prellzeit theoretisch, wenn ich einen Tiefpass zum Entprellen verwende,
> dessen Kondensator die Prellung nicht vollständig unterdrücken kann?

Keine Ahnung, ob du du genauso schlampig denkst, wie du schreibst.
Aber falls du eine Naturwissenschaft studierst, kann ich dir nur raten, 
dir eine präzisere Sprache anzueignen.

Das Prellen ist eine mechanische Eigenschaft des Kontaktsystems. Physi- 
kalisch präzise bestimmt durch teilelastische Stöße der Kontaktflächen. 
Die Unbestimmtheit der Prellzeit resultiert einerseits aus der Tatsache, 
daß ein Mensch den Taster nie zweimal genau gleich (Geschwindigkeit, 
Kraft) betätigt. Und zum zweiten aus der Alterung der Kontakte.

Ein nachgeschalteter RC-Tiefpaß ändert am Prellen genau gar nichts. 
Insbesondere kann er die Prellzeit also nicht verlängern.

Wenn man das vom Kontakt gelieferte elektrische Signal allerdings durch 
einen Tiefpaß jagt, dann verschleift der die Flanken der Pegelwechsel. 
Und wenn die Zeitkonstante groß genug ist und dahinter ein Schmitt- 
Trigger die Spannung auswertet, dann werden Impulse bis zu einer 
bestimmten Länge sogar ganz unterdrückt. Der grundsätzliche Mechanismus 
ist die Auf-/Entladung des Kondensators. Und du solltest das zur Übung 
einfach mal durchrechnen. Nimm einfach Schaltschwellen bei 1/3 und 2/3 
der Betriebsspannung an.

Außerdem kannst du auch nochmal kurz darüber nachsinnen, wie das 
Ausgangssignal des Schmitt-Triggers bei einem nichtprellenden 
Eingangssignal aussehen wird und wie es zeitlich mit ihm zusammenhängt.

Danach sollten sich alle Fragen erledigt haben.


XL

Grob gesagt, ein RC-Tiefpaß mit der Zeitkonstante 10 * Störpuls dämpft 
das Störsignal um den Faktor 10.
Klingt erstmal ausreichend, muß es aber nicht sein.

Wenn da ein Gamer wild auf der Taste rumhämmert, lädt sich der 
Kondensator auf VCC/2 auf, was zufällig nahe der Umschaltschwelle von 
CMOS ist.
Wenn dann noch die Triggerhysterese sehr klein ist (50mV), kommen die 
Preller ungehindert durch, 2,5V zu 50mV würde nämlich eine Dämpfung >50 
benötigen.
Macht man die Zeit aber zu hoch, dauert es nach langer Pause zu lange, 
bis die Schwelle erreicht ist und ein kurzer Druck kann verloren gehen.
Eine RC-Entprellung kann daher auch versagen.

Eine SW-Entprellung ist dagegen wie ein gleitendes Fenster über mehrere 
Abtastungen, alle Historie vor dem Fenster interessiert nicht mehr. Der 
Gamer kann so schnell drücken, wie er kann, jeder Druck wird korrekt 
gezählt.