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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Regelventilsteuerung


Autor: Alexander Voigt (Gast)
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Hallo Forenmitglieder,

ich möchte ein Regelventil ansteuern. Ist es mit der Schaltung im Anhang 
möglich? Wie dimensioniere ich den Widerstand(RE)?

Mfg Alexander

Autor: e-fuzzi (Gast)
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Der Widerstand ist unkritisch, 50 bis 100 Ohm sollten gehen, der 
Transistor ist viel zu schwach, er sollte schon 1 A verkraften und muss 
gekühlt werden. Ansteuerung unbedingt mit PWM-Signal, sonst geht da nix!

Gruß E-fuzzi

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Bei Ue = 24V fliessen über Re 70mA.
Weil Ue = Ure gilt -->  Re = 24V / 0.07A = 342 Ohm

BTW:
Ue = 24V --> kann das der 741 überhaupt ab?
Wie versorgst du den?

EDIT:
Typo mit U=R*I  ;-)

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Das mit dem 1A Transsitor ist so pauschal erst mal falsch. Da reichen 
die 100mA des BC107. Gleiches gilt für die PWM Aussage- ist erstmal 
völlig egal ob linear oder PWM.

Lediglich die Verlustleistung ist das tödliche Kriterium: So pi mal 
Daumen komme ich auf mehr als 0.5 Watt geschätzt.
Das ist auch bei bester Kühlung für den bc107 nicht zu packen.

Gleiches gilt für die PWM Aussage- ist erstmal völlig egal ob linear 
oder PWM.

Zu guter Letzt das Ansteuersignal: wenn 0-24V an den Eingang gehen, dann 
"will" der OP auch 0-24V am Re sehen.
Damit bleibt nix mehr übrig für Dein Ventil.


Und so wird es ggfs. was:

Eingangssignal runterteilen auf 0-1V mit Widerstandsteiler am OP 
non-inv. input
Re so dimensionieren das bei 70mA an ihm 1V abfallen (14.3 Ohm, also ich 
würde 12 Ohm aus der Normreihe wählen und den Eingangsteiler fein 
justierbar machen).


Noch so ein paar Tips aus der Praxis: Professionelle Ventilsteuerungen 
überlagenr ein "Brummsignal" (z.B. bei Herion, etc.) um den Totweg im 
Ventil zu minimieren. Und klar, da bei Herion geht es um Ströme bis hoch 
in den Amperebereich: Dort macht PWM aus Verlustleistungsgründne Sinn.


Aber bei 70mA: Linear ist ok.


hth,
Andrew

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Lothar Miller wrote:
> Bei Ue = 24V fliessen über Re 70mA.

Nein, nie in dieser Schaltung. ,-)

> Weil Ue = Ure gilt -->  Re = 24V / 0.07A = 342 Ohm
>
> BTW:
> Ue = 24V --> kann das der 741 überhaupt ab?

Aber Lothar, klar kann der 741 das ab.

> Wie versorgst du den?

Na |Ub -| + |Ub +| <= 36V



cnr,
Andrew

Autor: Olaf (Gast)
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Oh..warum nur! Warum nur immer noch der 741....

Fahrt ihr auch alle im Ford T zur Arbeit?

Olaf

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Andrew Taylor wrote:
> Lothar Miller wrote:
>> Bei Ue = 24V fliessen über Re 70mA.
> Nein, nie in dieser Schaltung. ,-)
Ja, grau ist alle Theorie :-)

> Warum nur immer noch der 741....
"741" schreibt sich hübsch kurz.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Olaf wrote:
> Fahrt ihr auch alle im Ford T zur Arbeit?
>
> Olaf

Ich wäre froh wenn ich so wenn ich so was wie einen Ford T überhaupt 
hätte.

 .

Autor: Olaf (Gast)
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> Ich wäre froh wenn ich so wenn ich so was wie einen Ford T
> überhaupt hätte.

Tja, da muss eine alte Frau lange fuer alte Teks reparieren. :-P

Olaf

Autor: e-fuzzi (Gast)
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@Andrew Taylor
Du bist wohl der große Ventilspezialist?
Wieso werden dann im Profibereich derartige Ventile mittels PWM-Signal 
angesteuert?
Wenn eine exakte Ventileinstellung erforderlich ist, muss das Ventil 
mittels PWM-Signal angesteuert werden.
Es geht hier um ein Regelventil und nicht um ein Magnetventil mit 
Auf/zu-Funktion!

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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e-fuzzi wrote:
> @Andrew Taylor
> Du bist wohl der große Ventilspezialist?

Einer derer.

> Wieso werden dann im Profibereich derartige Ventile mittels PWM-Signal
> angesteuert?

Guckst Du oben, liest Du: Wenn viel Strom, Du brauche Energieffiziente 
Lösung. Hier: nix viel Strom.


> Wenn eine exakte Ventileinstellung erforderlich ist, muss das Ventil
> mittels PWM-Signal angesteuert werden.

Begründe Deine Theorie ausführlich oder schweige hier.

> Es geht hier um ein Regelventil und nicht um ein Magnetventil mit
> Auf/zu-Funktion!

Haben alle hier realisiert, nur so wie es scheint Du nicht.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Wenn eine exakte Ventileinstellung erforderlich ist, muss das Ventil
> mittels PWM-Signal angesteuert werden.
Nein, es wird über einen Strom gesteuert.
Ob der Strom durch eine lineare Ausgangsstufe oder PWM erzeugt wird, ist 
nebensächlich. PWM hat allerdings den Vorteil geringerer 
Verlustleistung. Diese "Rüttelfrequenz", die dem Sollwert überlagert 
wird, dient nur dazu, dass sich das Ventil nicht an einer Stelle 
festsetzt und hat mit der PWM-Frequenz i.A. recht wenig zu tun.


@  Andrew Taylor
>> Wie versorgst du den?
> Na |Ub -| + |Ub +| <= 36V
Ja, du schon, aber die Frage war an den OP gerichtet.
Und wenn der den 741 mit 0V und 24V versorgt, kommt er an beiden Enden 
aus dem Gleichtaktbereich (mal davon abgesehen, dass er es nicht 
schafft, den Transistor auf 24V aufzusteuern, aber das hatten wir 
schon...)

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Lothar Miller wrote:
>> Wenn eine exakte Ventileinstellung erforderlich ist, muss das Ventil
>> mittels PWM-Signal angesteuert werden.
> Nein, es wird über einen Strom gesteuert.
> Ob der Strom durch eine lineare Ausgangsstufe oder PWM erzeugt wird, ist
> nebensächlich. PWM hat allerdings den Vorteil geringerer
> Verlustleistung. Diese "Rüttelfrequenz", die dem Sollwert überlagert
> wird, dient nur dazu, dass sich das Ventil nicht an einer Stelle
> festsetzt und hat mit der PWM-Frequenz i.A. recht wenig zu tun.

d'accord und wurde auch so gesagt. Mal schauen ob nun e-fuzzi schweigt.

>
>
> @  Andrew Taylor
>>> Wie versorgst du den?
>> Na |Ub -| + |Ub +| <= 36V
> Ja, du schon, aber die Frage war an den OP gerichtet.
> Und wenn der den 741 mit 0V und 24V versorgt, kommt er an beiden Enden
> aus dem Gleichtaktbereich (mal davon abgesehen, dass er es nicht
> schafft, den Transistor auf 24V aufzusteuern, aber das hatten wir
> schon...)

Entschuldige das ich Dir da zum Teil wiederspreche: Gleichtakt haste 
recht.
Aufsteuern ist aber gar kein Problem - sofern der Widerstand deutlich 
weniger als 24V Spannungsabfall hat. Wir haben hier schließlich 
Emitterschaltung ;-)

Statt 741: Ein 1/4 LM324 oder ein 1/2 LM358 - und es klappt (fast) an 
24V single supply :-)


hth,
Andrew

Autor: Alexander Voigt (Gast)
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Vielen Dank für Eure Antworten bzw. Ratschläge!

uA741: Single Supply +24V


@ Andrew Taylor:
Du meinst wenn ich den OPV-Eingang(nichtinv.)mit max.5V ansteuern 
möchte, muss ich einen Spannungsteiler vorschalten.

PS: Möchte nämlich PWM mit nachgeschalten Tiefpass verwenden.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Alexander Voigt wrote:
> Vielen Dank für Eure Antworten bzw. Ratschläge!
>
> uA741: Single Supply +24V
>
>
> @ Andrew Taylor:
> Du meinst wenn ich den OPV-Eingang(nichtinv.)mit max.5V ansteuern
> möchte, muss ich einen Spannungsteiler vorschalten.
>
> PS: Möchte nämlich PWM mit nachgeschalten Tiefpass verwenden.

Hallo Alexander,

wenn Du Dir noch mal in Ruhe diesne Thread durcharbeitest wirst Du 
feststellen:

- single 24V geht mit 741 NICHT.
Entweder negative Hilfsspannung von 5 bis 8 Volt für dne 741 .
Oder einen single supply OP (1/4 lm324 beispielsweise) vorsehen.

- Wenn 5 V am OP anliegen, liegen auch 5V an RE. Damit für'S Ventil 
maximal 24V-%v-U sätigungTrans.
Also grob 16V -18V fürs Ventil.
Reicht Dir das?


Ich tendiere  bei derartigen Stromquellen gerne zu dekadischen Werten, 
also 100% = 1V. 100% wären bei Dir wohl 70mA. Macht 1V an Re.
Macht Spannungsteiler z.B. 47k zu 12k vor dem nicht-inv. Engang des OP.
Was meinst Du dazu?


Andrew

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> uA741: Single Supply +24V
Dann darfst du nicht mit einer Eingangsspannung von 0V oder 24V am 
OP-Eingang ankommen. In diesem Betriebszustand funkioniert der 741er 
nicht mehr (Stichwort: 741 hat keine Rail to Rail Inputs).

> PS: Möchte nämlich PWM mit nachgeschalten Tiefpass verwenden.
Jetzt wirds eigenartig...
Wieso verwendest du die PWM nicht direkt zum Ansteuern des Ventils (na 
gut, natürlich über einen Schalttransistor)?

Autor: Alexander Voigt (Gast)
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Detailbeschreibung des Problematik:

Ich möchte das Regelventil (siehe Anhang) via Mikrocontroller (PWM) 
steuern. Sicherlich sind verschiedene schaltungstechnische 
Realisierungen möglich. Welche Methode ist am effektivsten 
(Funktion,Schaltungsaufwand)?

PS: Eventuell mit Schaltplan, um Eure Gedankengänge besser 
nachzuvollziehen?

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> das Regelventil (siehe Anhang)...
Welchen Magnetkopf verwendest du?
Da steht nichts zu den elektrischen Eigenschaften/Daten des Ventils :-/

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Lothar Miller wrote:
>> das Regelventil (siehe Anhang)...
> Welchen Magnetkopf verwendest du?
> Da steht nichts zu den elektrischen Eigenschaften/Daten des Ventils :-/

Da stehen aber jede Menge elektr. Eigenschaften und ein nettes 
Strom-zu-Durchfluß-Diagramm  ;-)

Autor: Alexander Voigt (Gast)
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@ Lothar Miller

siehe Datenblatt: Seite 7 und 9.

Mfg Alexander

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> siehe Datenblatt: Seite 7 und 9.
Ja, jetzt sehe ich das auch :-/

Das ist ja mal ein schnuckeliges kleines Ventil...
Sowas (nur größer) stelle ich mit PWM ein. Die Widerstands-Erhöhung die 
sich durch die Spulenerwärmung einstellt, kannst du mit einer 
übergeordneten Regelschleife im uC kompensieren. Irgendwo wird da ja 
noch ein Vakuumsensor sitzen, und den (Unter-)Druck, der dort gemessen 
wird soll vermutlich konstant gehalten werden.

Autor: Alexander Voigt (Gast)
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Wie könnte eine mögliche schaltungstechnische Umsetzung aussehen?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Alexander Voigt wrote:
> Wie könnte eine mögliche schaltungstechnische Umsetzung aussehen?

Hallo, sprechen wir hier Deutsch? Steht doch alles da.

Gehe zum Anfang des thread, bau Deine Schaltung auf und setze LM358, BD 
13x (npn irgendwas mit kleinem Kühlkörper) und R= 12 Ohm ein.

Sowie den Vorteiler vor dem OP.

Aufwand bei langsamen Löten: 30 Minuten.


Dann funzt das.


hth,
Andrew

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Lothar Miller wrote:
>> siehe Datenblatt: Seite 7 und 9.
> Ja, jetzt sehe ich das auch :-/
>

:-))

Lothar, es ist heute hart für Dich. Wie wäre es mit einer großen Tasse 
voll mit heißem Kaffee?


cnr,
Andrew

Autor: Alexander Voigt (Gast)
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@ Andrew Taylor:

Entschuldigung, dachte ich bekomme noch ein paar Ergänzungen(PWM-Ausgang 
direkt auf Transistor).

Gruß Alexander

Autor: Michael H* (Gast)
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mag eigentlich unserem theoretiker keiner die freilaufdiode nahelegen?

Autor: Olaf (Gast)
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> mag eigentlich unserem theoretiker keiner die freilaufdiode nahelegen?

Warum? Wenn er merkt was ohne passiert wird er in Zukunft immer
von selber dran denken.

Olaf

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Wie könnte eine mögliche schaltungstechnische Umsetzung aussehen?
Nimm deinen BC107 (besser einen Logik-Mosfet). Klemme den Emitter auf 
Masse. Schliesse dein Ventil an den Kolletor und an 24V an, parallel 
dazu die o.g. Freilaufdiode. Den Widerstand mit 1kOhm schaltest du 
zwischen Basis und uC-Pin. Fertig.

Oder such hier im Forum mal nach PWM, ich tippe auf +2000 Treffer.

EDIT:
zuwenig geschätzt. Echt nicht mein Tag.
6228 andere vor dir hatten auch was mit PWM...

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Michael H* wrote:
> mag eigentlich unserem theoretiker keiner die freilaufdiode nahelegen?


Jetzt hast Du uns die Möglichkeit vermasselt, ihn zu kostenpflichtigen 
Support zu nötigen ,-))

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