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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Widerstände messen mit Analogschalter


Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Hallo Leute!

Da es schon überall in den Geschäften Weihnachtsartikel gibt dachte ich 
ich fange auch schon mal an mein Zündgerät für Silvester wieder zu 
verbessern. Ich habe 16 Kanäle wo jeweils min. 1 Zünder angeschlossen 
ist. Jetzt möchte ich zusätzlich eine Widerstandsmessung für jeden 
Zünder hinzufügen.

Widerstände werden ja üblicherweise so gemessen das der Widerstand von 
einem Konstantstrom durchflossen wird und die Spannung über den 
Widerstand gemessen wird. (Der Widerstand hat ca. 2 Ohm) Das ist schön 
und gut wenn ich nur einen Widerstand messen will. Wie kann ich das 
realisieren das ich hier alle 16 Kanäle messen kann?

Jetzt meine Fragen:
Funktioniert das mit einem Analogschalter?

Welche Konstantstromquelle soll ich verwenden? Temperatur ist zu 
beachten denn im Dezember hat es doch mal 0 Grad oder weniger.

Wo soll ich meine Konstantstromquelle hinschalten und wo mein Messteil?

Hoffe ihr könnt mir ein paar Tipps geben.

Danke schon mal
Andreas

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> mein Zündgerät für Silvester wieder zu verbessern.
Da kann man einiges machen...
aber vorab wäre interessant, zu sehen, was derzeit im Zündgerät verbaut 
ist, denn das soll ja erweitert werden, oder? Hilfreich ist daher z.B. 
ein Schaltplan.

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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hmhm.... Schaltplan habe ich keinen. Ich habe das im Moment auf einer 
Lochrasterplatine aufgebaut.

Kurz erklärt:
Ein Steuerkoffer hat eine Tastatur von 16 Tastern. Je nachdem welcher 
Taster gedrückt ist wird das Signal über RS485 zur Zündbox gesendet und 
der Kanal gezündet.

Der Zünder wird über einen BUZ11 gezündet der von einem Treiber IC 
angesteuert wird. Zusätzlich besitzt jeder Kanal noch einen Kondensator 
für die Zündung.


Das ist im Großen und ganzen der Aufbau.

LG
Andreas

Autor: Sven Stefan (stepp64) Benutzerseite
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Ohne jetzt Ahnung von so einem Zündgerät zu haben, aber warum muss man 
da den Widerstand messen? Um zu sehen ob der Zünder schon gezündet hat? 
Oder einfach nur um zu sehen, ob die Verkabelung korrekt ist?

Sven

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Sven Stefan wrote:
> Ohne jetzt Ahnung von so einem Zündgerät zu haben, aber warum muss man
> da den Widerstand messen? Um zu sehen ob der Zünder schon gezündet hat?
> Oder einfach nur um zu sehen, ob die Verkabelung korrekt ist?
>
> Sven

Für beides was Du genannt hast prüft man den Widerstand.

Denn es ist
- schlecht für's Feuerwerk wenn Du ein Verkabelungsproblem hast (und das 
Dir erst um 24 Uhr in Form einer "Niete" auffällt).
- ebenfalls schlecht wenn Du eine schlechte Zündpatrone erwischt hast 
(und das...)



Widerstandsprüfung: Macht man übrigen sauch wenn man professionell 
sprengt und da ist's manchmal sogar extrem lebenswichtig die Prüfung vor 
der eigentlichen Sprengung durchgeführt zu haben ,->


hth,
Andrew

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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@Sven:
Es ist so wie Andrew geschrieben hat. Wenn man eine Koreografie plant 
und dann passt etwas nicht ist das sehr ärgerlich. Den Zuschauern wird 
das nicht auffallen aber dem Pyrotechniker selbst schon! g


Hat nun aber einer einen Tip für mich wie ich das lösen kann? Der 
Analogschalter hat doch einen Widerstand vom Eingang zum Ausgang oder? 
Wie schalte ich da meine Konstantstromquelle hinein und wie meinen uC 
der mir die Spannung misst?

Autor: Zündsystementwickler (Gast)
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Achte vor allem peinlichtst darauf das der Strom immer deutlich unter 
der gesetzlich vorgeschriebenen Nicht- Ansprechschwelle eines A- Zünders 
liegt. Die Schaltung mit LED und z.B. 10 mA Konstantstrom als reine 
Kontrolle des geschlossenen Zündkreises ist zumindest bei 
Niederspannungszündung (z.B. 12V ) recht trivial, aber eine zuverlässige 
Messung des Schleifenwiderstandes (ein A- Zünder hat so um die 2 Ohm 
...) ist eher nicht so leicht (absolut sicher) zu lösen.

Willst Du also nur wissen ob der Zündkreis geschlossen ist, oder willst 
Du aus der Entfernung "mutmaßen" wieviele Zünder Du verbaut hast (also 
ob z.B. der zur Verfügung stehende Zündimpuls sicher ausreicht um diese 
auszulösen)?

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Ich habe im Moment eine einfach Zündkreisprüfung eingebaut. Umschalten 
und die LEDs leuchten wenn ein Durchgang ist. Das möchte ich nun 
erweitern und den Widerstand messen.

Mehr als 10mA verwende ich bestimmt nicht. Dachte daran sogar noch 
weiter runter zu gehen auf vielleicht 5mA oder 1mA. Die Messung erfolgt 
über einen uC und vor den A/D Wandler hängt noch ein 
Instrumentenverstärker damit ich eine brauchbare Spannung am uC habe zum 
messen.

Autor: Zündsystementwickler (Gast)
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Na, das klingt doch schon mal ganz gut für den Anfang. Allerdings wird 
eine sehr niederohmige Widerstandsmessung mit vergleichsweise wenig 
Strom auch gerne mal recht ungenau, besonders wenn man sich mit dem 
8-Bit- ADC begnügen muß und in der Vielfalt der Spannungsversorgung 
begrenzt ist.

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Dann bleibe ich bei der Konstantstromquelle doch bei 10mA. Ich habe 
einen 10Bit A/D Wandler in meinem PIC. Ich werde eine 
Spannungsverstärkgun von 12 Verwenden. Dann sollte ich eine Spannung von 
2,4V herausbekommen wenn bei einem Widerstand von 20 Ohm. Als 
Referenzspannung werde ich 2,5V verwenden.

Autor: Zündsystementwickler (Gast)
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Vergiss die Schutzdiode nicht - sonst schießt Du den PIC tot wenn Du 
zündest ...

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Vielleicht kannst du mir noch sagen ob ich jeden einzelnen Kanal mit 
einem Kondensator Puffer soll oder einen Kondensator direkt an den Akku 
hängen soll. Wenn jeden Kanal extra, wie groß sollen dann die 
Kondensatoren sein. Ich werde 2x12V Akkus in Serie verwenden. Also 24V.

Autor: Lupin (Gast)
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Wie ist solch ein zünder denn aufgebaut? Wie kann man sich selbst 
hobby-mässig einen zünder basteln? Silvester steht ja wieder vor der 
tür.

Autor: Zündsystementwickler (Gast)
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Vorausgesetzt der Akku liefert genug Strom ist es in Deinem Fall fast 
egal. Eine Lösung, auch praktisch für Kurzschlussschutz wäre es, je 
Kanal einen ausreichend belastbaren Serienwiderstand (paar Ohm), danach 
den Elko und danach die Schaltstufe zu betreiben. Die Größe des 
Kondensators bestimmt zusammen mit der Spannung den Zündimpuls. Der 
vorgeschriebene Zündimpuls ist im Datenblatt der Zünder angegeben. Für 
A- Zünder sind das z.B. 0,8 bis 3,0 mWs/Ω   für U- Zünder dagegen 8,0 
bis 16,0 mWs/Ω. Nimmt man dann an das der komplette Zünder incl. z.B. 
3,5m Zuleitung dann einen Gesamtwiderstand von 4,5 Ω für den A- und 3,5 
Ω für den U- Typ.

dann sollte nach C/2*U^2 bei angenommenen 1000yF

bei 24 Volt so 290mWs zur Verfügung stehen, bei 12V dagegen "nur" 70mWs.

Somit könntest Du mit dem 1000y- Elko bei 12 Volt sicher 5 A- Zünder in 
Reihe zünden (67,5mWs), bei 24 Volt wären das (zufällig) 5 U- Zünder 
(280 mWs).

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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@Lupin:
Vergiss das mit dem Selberbauen. Es funktioniert zwar aber für Raketen 
oder ähnliches ist das kauf Brauchbar. Kannst mal auf meiner Homepage: 
www.modellraketen.at nach Zünder suchen. Da hab ich 3 gebaut. Ist aber 
aufwendig.

@Zündsystementwickler:
Danke.... Ich habe mich im Datenblatt verlesen. Habe das m bei mWs 
überlesen. Dachte das sein Ws und nicht mWs. Dann hab ich kein Problem 
jedem Kanal einen Kondensator zu spendieren. Muss nur auch eine Diode 
einbauen. Sonst zünde ich einen Kanal und die anderen Kondensatoren 
entladen sich gleich mit oder nicht?

Jetzt muss ich mich noch mit dem Problem herumschlagen wie ich den 
Analogschalter anschließe.

Autor: Zündsystementwickler (Gast)
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Diode geht schon, wenn Du mit dem Spannungsverlust leben kannst. 
Ansonsten schützt auch der angesprochene Längswiderstand in gewissen 
Grenzen vor der Entladung der Cs und schützt vor allem kleinere 
Batterien, auch wenn die kalt sind (...). Da der Kanal eh nur einmal 
gezündet werden kann spielt die erhöhte Aufladezeit keine größere Rolle.

Schließe am besten die Zünder gegen Masse an und schalte mit den 
Analogschaltern den "heißen" Pol an den AD. Man könnte mit einem zweiten 
Analogschalter ja auch noch die Stromquelle schalten, also eine Art 
Doppel-Polling machen. Früher habe ich bei einem Modell einen 1 aus 16- 
Dekoder benutzt. Das ging auch ganz anständig. Vergiss nicht das im 
Zündmoment dort 24 Volt anliegen...



@Lupin and Others:

Zuverlässige Zünder selber bauen darf man ohne Herstellerschein und 
geeignete Betriebsstätte in Europa de facto nicht, ebenfalls ist es 
bereits elektrisch alles andere als leicht (Toleranzen!) und bei den 
Kosten der Teile und der mittlerweile auch nahezu uneingeschränkten 
Verfügbarkeit für Otto-Normalverbraucher auch wirklich kein Thema mehr.

Was man darf ist irgendwo Widerstandsdraht rumwickeln und glühen 
lassen...

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Angehängte Dateien:

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So jetzt habe ich wieder mal Zeit hier was weiter zu machen.

Im Angehängten Bild seht ihr eine Schaltung. Hier die Erklärung:

Links oben ist eine Konstantstromquelle. Der Strom wird über den 
Analogschalter IC2 auf 8 Anschlussklemmen gelegt. Parallel dazu schaltet 
der Analogschalter IC1 den gerade aktiven Ausgang auf den Verstärker. 
Dessen Ausgang ist am A/D Wandler angeschlossen.

Meine Frage ist ob das so funktioniert? Kann ich den Strom der 
Konstantstromquelle durch einen Analogschalter schicken und kann ich 2 
Analogschlter so wie hier Parallel steuern?

LG
Andreas

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