Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Temperatur Komparator


von Schüler E. (william97)


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Hallo liebe Community:)

Könnte mir jemand sagen ob meine Schaltung so Funktionieren würde?

Also ich möchte das die Lampe bei 40°C abschaltet. Der Widerstand des 
Pt1000 liegt bei 40°C bei 1.154kΩ.

Komparator Ausgang:
U1>U2 = 9V
U1<U2 = 0V

U=R*I -> Dem zu folge müsste es doch funktionieren oder nicht?

Danke im Voraus!:)

: Verschoben durch Admin
von da1l6 (Gast)


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Nein, in den Opamp fließt (fast) kein Strom, daher liegt an beiden 
Seiten der Widerstände die selbe Spannung an.

da1l6

von Schüler E. (william97)


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Also theoretisch würde es funktionieren aber praktisch nicht da die 
Widerstände zu groß sind?

von da1l6 (Gast)


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Nicht wirklich. Fließt kein Strom über den Widerstand ist die Spannung 
an beiden seiten gleich. Du brauchst mindestens noch Widerstände nach 
Masse, damit ein Spannungsteiler entsteht. Und Spannung ist das was der 
OpAmp vergleichen kann.

von Helmut L. (helmi1)


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Schüler E. schrieb:
> Also theoretisch würde es funktionieren aber praktisch nicht da die
> Widerstände zu groß sind?

Weder theoretisch noch praktisch funktioniert deine Schaltung.

Du  must 2 Spannungteiler aufbauen und deren Ausgangsspannungen kannst 
du dann mit dem Komparator vergleichen.

von Karl H. (kbuchegg)


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Helmut Lenzen schrieb:
> Schüler E. schrieb:
>> Also theoretisch würde es funktionieren aber praktisch nicht da die
>> Widerstände zu groß sind?
>
> Weder theoretisch noch praktisch funktioniert deine Schaltung.
>
> Du  must 2 Spannungteiler aufbauen

wobei ich den 2-ten Spannungsteiler ganz einfach mit einem Poti 
realisieren würde.
Denn erstens kannst du deine errechneten Widerstände sowieso nicht 
kaufen und zweitens kannst du dann die Abschalt-'Spannung' ganz einfach 
mit einem Thermometer und drehen am Poti einstellen.

: Bearbeitet durch User
von Schüler E. (william97)


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Ich habe vor kurzem einen hilfreichen Tipp bekommen welcher lautete:

Ich meine mich zu erinnern das die PT´s einen positiven
Temperaturkoefizienten haben, sprich wirds wärmer, wird der Widerstand
größer. Das könnte man sich ja beispielsweise in nem Spannungsteiler
zunutze machen, der gibt einem dann eine Spannung aus, die mehr oder
weniger proportional zur Temperatur ist.
Das tolle daran ist, das son Komparator ja mit Spannungen umgehen kann.

Nehmen wir an, dein Gerät soll 100°C halten. Dann musst du anhand deiner
Temperaturkennlinie nur noch errechnen, welche Spannung dein
Spannungsteiler ausgibt, nehmen wir mal an, du hast den so aufgebaut,
das er dir bei den 100°C genau 1V ausgibt, dann musst du an einen
Komparatoreingang nur noch die Spannung vom Spannungsteiler draufgeben,
und am anderen Eingang gibst du ne feste Spannung vom 1V aus. Wirds
wärmer als die 100°C wird schaltet der Komparator um. Mit dem Umschalten
kannst du dann wiederrum die Heizung an/aus schalten.
Oder das ganze mit nem µC auswerten, und dann quasi beliebig
komplizierte Sachen schalten lassen, wenns wärmer oder kälter als 100°C
wird. Mit anderen Schaltschwellen (so nennen sich deine 1V, da mit den
festen 1V eine "Schwelle" vorgegeben wird, an der dann halt geschaltet
wird) und anderen Werten für deinen Spannungsteiler kannst du natürlich
auch bei anderen Werten schalten lassen.

Könnte mir das jemand noch genauer erläutern?
So wie ich das verstehe muss ich am unteren Eingang einen 
Spannungsteiler platzieren und in diesem muss einer der Widerstände mein 
Pt1000 sein?

von Hinweiser (Gast)


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Hallo Schüler E.,

trifft das vor dem "E." zu, empfehle ich Dir den Lötkolben noch nicht 
einzuschalten.

Früher gab es ein Buch "Tietze/Schenk-Halbleiterschaltungstechnik", das 
sicherlich in vielen Bücherhallen steht. Ich empfehle Die etwas über 
Analog-Komparatoren zu lesen.

Anschließend bist Du echt fit, solche Schaltungen zu entwerfen. Eine 
Investition in dieses Buch lohnt sich immer noch.

Viel Erfolg

Bernd

von Hinweiser (Gast)


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Hallo Schüler E.,

erst nach meinem letzten Beitrag lese ich Deinen Text von 12:44h.

Google doch einmal auf die Schnelle bei Wikipedia unter 
"Wheatstone'scher Brücke".

Vielleicht wird Dir einiges klarer. Zeichne die Brücke zunächst um, so 
dass die vier Widerstände wie ein H aussehen und die Eingänge des 
Meßgerätes/Komparators in der Mitte liegen.

Ein Zweig ist dann Deine Referenz (mit dem 1 Volt). Der andere Zweig 
enthält Deinen unbekannten Widerstand.

PT steht übrigens für Platin. ... und so weiter. --> Tietze/Schenk

Viel Erfolg

Bernd

von Karl H. (kbuchegg)


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Schüler E. schrieb:

> Könnte mir das jemand noch genauer erläutern?

Eigentlich ist die Erläuterung schon sehr gut.
Du musst im wesentlichen eigentlich nur wissen, was ein Spannungsteiler 
ist.

Das sind ganz einfach nur 2 Widerstände
1
    Eingangsspannung +
2
                     |
3
                    +-+
4
                    | | R1
5
                    +-+
6
                     |
7
                     +--------> Ausgangsspannung
8
                     |
9
                    +-+
10
                    | | R2
11
                    +-+
12
                     |
13
             --------+-------- Masse

Die Ausgangsspannung ist ein Bruchteil der Eingangsspannung (die wurde 
'herunter-geteilt'). Wie groß sie ist, hängt vom Verhältnis der beiden 
Widerstände R1 und R2 ab. Machst du daher einen der beiden Widerstände 
variabel, zb indem das ein PT100 ist (der ja bei Temperaturänderung 
seinen Widerstandswert ändert), dann ändert sich daher die 
Ausgangsspannung im gleichen Masse, wie sich das Verhältnis der 
Widerstände verändert (welches wiederrum von der Temperatur abhängt).

Ein Potentiometer kann man als 2 Widerstände auffassen, der Verhältnis 
zueinander durch die Position des SChleifers eingestellt wird.
1
      Eingangsspannung +
2
                       |
3
                      +-+
4
                      | |
5
                    <\| |
6
                      \ |
7
                      |\|
8
                      | ------------> Ausgangsspannung
9
                      | |
10
                      | |
11
                      +-+
12
                       |
13
                -------+-------- Masse
Der Schleifer im Poti unterteilt die WIderstandsbahn im Poti in 2 Teile. 
Je nachdem sind das daher 2 Widerstände und man hat hier ebenfalls einen 
Spannungsteiler vorliegen.

Damit hast du 2 Spannungen. Die eine kommt vom Spannungsteiler in dem 
der PT1000 sitzt, die andere kommt vom Spannungsteiler, der durch das 
Poti gebildet wird.

Die kannst du dann auf den OpAmp geben, der die beiden miteinander 
vergleicht und je nachdem, welche Spannungs größer ist, seinen Ausgang 
entsprechend schaltet.

Und jetzt googelst du mal nach "Spannungsteiler".

von Helmut L. (helmi1)


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Schüler E. schrieb:
> Ich meine mich zu erinnern das die PT´s einen positiven
> Temperaturkoefizienten haben, sprich wirds wärmer, wird der Widerstand
> größer. Das könnte man sich ja beispielsweise in nem Spannungsteiler
> zunutze machen, der gibt einem dann eine Spannung aus, die mehr oder
> weniger proportional zur Temperatur ist.
> Das tolle daran ist, das son Komparator ja mit Spannungen umgehen kann.

Genau, davon reden wir die ganze Zeit.

Schüler E. schrieb:
> Könnte mir das jemand noch genauer erläutern?

Du hast es dir ja schon fast selber erklaert.
Noch 2 Tipps:

Die Spannung am PT1000 darf nicht zu gross werden, 1V ist so das Limit.
Grund: dein Pt1000 erwaermt sich sonst zuviel selbst.

Dein Komparator brauchst noch eine kleine Hysterese sonst flattert der 
Ausgang im Umschaltpunkt. Dazu wird ein kleiner Teil der 
Ausgangsspannung ueber einem Widerstand dem + Eingang zurueckgefuehrt. 
Dadurch liegen die beiden Umschaltpunkte weiter auseinander.

von Schüler E. (william97)


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Wäre sicher eine gute Investition, das Problem ist nur ich muss in einer 
Woche eine Präsentation über dieses Thema halten^^

Gegeben: Uges. = 12V ; R(40°C)= 1200Ω ; U2 = 5V

Am Spannungsteiler:

U2 = Uges * R(40°C) / R2 + R(40°C)

=> R2 = (Uges * R(40°C) / U2) - Uges
=> (12V * 1200Ω / 5V) - 12V
 = 2868Ω

Dann würde an meinem Spannungsteiler 5V anliegen.

Dieses schließe ich nun am Unteren Komparator Eingang an und am oberen 
lege ich eine Festspannung von 5V an.

Wenn der Widerstand R(t) nun größer wird, wird die Spannung größer und 
die Lampe am Komparator Ausgang erlischt, richtig? :/

von Bastler (Gast)


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Hallo,

na ja, wenn du mehr praktisch und leicht nachvollziehbar erlernen 
möchtest was ein Operationsverstärker ist, was alles mit ihn machbar ist 
usw. würde ich dir die "unendlichen" Weiten des Internets und die 
Nutzung einer Suchmaschiene empfehlen.
So ist z.B. http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0209092.htm 
sehr zu empfehlen es gibt einige weitere gute deutschsprachige Seiten 
welche dir die möglichkeiten eines Operationsverstärkers in Theorie und 
Praxis näher bringen.
Wenn du bereit bist auch englischsprachige Texte zu lesen dann hast du 
eine sehr große Auswahl von oft sehr anschaulichen und verständlichen 
Lehrgängen - und selbst Youtube bietet viel gute Beiträge zum 
Verständniss eines Operationsverstärkers.

Das erwähnte Buch ist ehr eine Hilfe ,Nachschlagewerk ,Grundlagenwerk 
für studierende - stark Theorielastig und setzt schon tiefergehendes 
mathematisches Wissen voraus (mindestens auf Abiturniveau -> und das zu 
haben ist nun mal voraussetzung für ein Studium).

mfg

    Bastler

von Schüler E. (william97)


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Also wenn 1V das Maximum ist nehme ich einen 14388Ω Widerstand.

von Harald W. (wilhelms)


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Schüler E. schrieb:

> Könnte mir jemand sagen ob meine Schaltung so Funktionieren würde?

Wenn Du, wie bereits gesagt, Spannungsteiler nimmst,
theoretisch schon. Da die Temperaturabhängigkeit von
Platin gering ist (0,4% pro Grad), wird sie wohl nicht
besonders zuverlässig sein. Besser geeignet wäre ein
Halbleier PTC oder NTC. Je nach dem, was Du für einen
Komparator nimmst, braucht dieser noch einen zusätz-
lichen Widerstand vom Ausgang nach Plus.
Gruss
Harald

von Schüler E. (william97)


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Das Problem ist der Pt1000 wurde vorgegeben, den muss ich also 
verwenden^^

von Karl H. (kbuchegg)


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Schüler E. schrieb:
> Wäre sicher eine gute Investition, das Problem ist nur ich muss in einer
> Woche eine Präsentation über dieses Thema halten^^

Zur Not kann man sich immer noch ein Simulationsprogramm hernehmen und 
dort die Schaltung mal zumindest am PC ausprobieren.

von Harald W. (wilhelms)


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Schüler E. schrieb:

> Das Problem ist der Pt1000 wurde vorgegeben, den muss ich also
> verwenden^^

Naja, für einen Schulversuch wirds vielleicht gehen; für eine
praktische Verwendung ist eine solche Schaltung m.E. nicht
geeignet. In Deiner Beschreibung solltest Du die Offsetspannung
des Komparators erwähnen und dessen Temperaturdrift.
Gruss
Harald
PS an alle: Warum müssen Schulversuche eigentlich immer so
praxisfremd sein?

von Karl H. (kbuchegg)


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Harald Wilhelms schrieb:

> PS an alle: Warum müssen Schulversuche eigentlich immer so
> praxisfremd sein?

Kommt auf die Schule an.
Aber irgendwo muss man mal anfangen, ohne gleich vom hundersten ins 
tausendste zu kommen. Am Anfang sind Basis-Prinzipien wichtiger als 
konkrete Probleme in der Umsetzung. Hier ist es wohl das Prinzip des 
Spannungsteilers, welches relevant ist.

von MaWin (Gast)


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Schüler E. schrieb:
> Könnte mir jemand sagen ob meine Schaltung so Funktionieren würde?

Sie funktioniert nicht.

Schüler E. schrieb:
> Also theoretisch würde es funktionieren aber praktisch nicht da die
> Widerstände zu groß sind?

Nicht mal theoretisch würde es funktionieren.

Schüler E. schrieb:
> Das Problem ist der Pt1000 wurde vorgegeben, den muss ich also
> verwenden^^

Dann solltest du im Internet genügend Beispiel finden, wie man ihn 
richtig auswertet. Eine Bedingung ist, daß der strom durch ihn nicht zu 
hoch sein darf, weil er sich soinst zu sehr erwärmt und du nicht mehr 
die Temperatur der Umgebung, sondern die Eigenerwärmung misst.

So 250uA sind Maximum bei den üblichen Pt1000 und damit ca. 0.25V. Ein 
Spannugnsteiler halbe/halbe ist also schon mal nicht klug.

Es gibt Messschaltungen (Spannung je nach Temperatur) und 
Komparatorschaltungen (einschalten bei Temperatur) und letztere haben 
klugerweise eine Hysterese. Das sollte dir beim Suchen der richtigen 
Schaltung helfen.

von Helmut L. (helmi1)


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Harald Wilhelms schrieb:
> PS an alle: Warum müssen Schulversuche eigentlich immer so
> praxisfremd sein?

Nicht fuer das Leben lernen wir sondern fuer die Schule :=)

von Harald W. (wilhelms)


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Helmut Lenzen schrieb:

>> PS an alle: Warum müssen Schulversuche eigentlich immer so
>> praxisfremd sein?

> Nicht fuer das Leben lernen wir sondern fuer die Schule :=)

Ja, ein oft, aber nicht von Dir, falsch verwendetes Zitat:
http://de.wikipedia.org/wiki/Non_vitae,_sed_scholae_discimus

: Bearbeitet durch User
von Helmut L. (helmi1)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Ja, ein oft, aber nicht von Dir, falsch verwendetes Zitat:

Wuste ich nicht Harald, dachte mein Spruch waere die verdrehte Version 
gewesen.

von Schüler E. (william97)


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Könnt ihr mir nicht einfach einen simplen Schaltplan geben der seine 
Aufgabe erfüllt?:)

von Harald W. (wilhelms)


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Schüler E. schrieb:

> Könnt ihr mir nicht einfach einen simplen Schaltplan geben der seine
> Aufgabe erfüllt?:)

[ ] Du weisst, was ein Spannungsteiler ist?

von Schüler E. (william97)


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Zwei oder mehr Widerstände in einer Reihenschaltung verteilen die 
Spannung auf die einzelnen Widerstände (U1+U2 = Uges) ,so haben wir es 
zumindest vor langer Zeit in der Schule durchgenommen.

von Harald W. (wilhelms)


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Schüler E. schrieb:

> Zwei oder mehr Widerstände in einer Reihenschaltung verteilen die
> Spannung auf die einzelnen Widerstände (U1+U2 = Uges) ,so haben wir es
> zumindest vor langer Zeit in der Schule durchgenommen.

Du nimmst also zwei solche Reihenschaltungen, eine mit dem Pt,
eine mit nen Referenzwiderstand, und schaltest die beiden Ver-
bindungspunkte an die beiden Eingänge des Komparators.
Gruss
Harald

von Karl H. (kbuchegg)


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Schüler E. schrieb:
> Zwei oder mehr Widerstände in einer Reihenschaltung verteilen die
> Spannung auf die einzelnen Widerstände (U1+U2 = Uges) ,so haben wir es
> zumindest vor langer Zeit in der Schule durchgenommen.

Ja. Und?
Was hindert dich daran, das jetzt mal aufzuzeichnen?

Es wurde jetzt ja wohl schon oft genug in diesem Thread verbal 
beschrieben, wie der Aufbau (ohne Berücksichtigung von 
schaltungstechnischen Feinheiten wie zb das Problem der Selbsterwärmung 
des Temperatursensors) aussieht. Dir das durchlesen, darüber ein wenig 
nachdenken und dann ein bischen Zeichnen wirst du ja wohl noch können. 
Eine halbwegs lesbare Skizze auf Papier ist in unter 20 Sekunden 
gezeichnet.

: Bearbeitet durch User
von Helmut L. (helmi1)


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Was er braucht ist eine "App" dazu, ohne sowas kann die Jugend das 
nicht.

von Schüler E. (william97)


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Ok also so müsste das am Ende aussehen?

von Karl H. (kbuchegg)


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So weit, so gut.
Wo kriegst du die 1V her?

von Schüler E. (william97)


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Am oberen oder am unteren Eingang?
Falls du den Oberen meinst hab ich keine Ahnung, ich weiß nur das das 
die Spannung gering gewählt sein muss um den Pt1000 nicht all zu stark 
zu beeinflussen.

von Schüler E. (william97)


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Eine 1,5V Batterie tuts auch.

von Karl H. (kbuchegg)


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Schüler E. schrieb:
> Am oberen oder am unteren Eingang?

Am oberen.
Um unteren entstehen die ja von alleine durch den Spannungsteiler aus 
den 5V. Aber wo nimmst du die Vergleichsspannung her, mit der du die 
'Temperatur'-Spannung vergleichst?

Es ist eine Sache, da einfach an den Eingang des OpAmp 1V 
hinzuschreiben. Aber irgendwie müssen die ja auch entstehen. Denn du 
schliesst ja an die Schaltung nicht 3 einstellbare Spannungsquellen an.

> Falls du den Oberen meinst hab ich keine Ahnung

Nicht?
Spannungsteiler - noch nie gehört?

Dabei hab ich dir weiter oben einen (für meine Begriffe) so schönen 
Vortrag darüber gehalten, wie man ein Poti als Spannungsteiler benutzen 
kann, um sich eine einstellbare Spannung (in deinem Fall dann eben 1V) 
zu machen.

> die Spannung gering gewählt sein muss um den Pt1000 nicht all zu stark
> zu beeinflussen.

Das ist die Begründung. Das man durch den Pt1000 nicht allzuviel Strom 
jagen will, weil sich dann ja nach P=U*I eine Verlustleistung einstellt, 
die in Form von Wärme abgegeben wird. Der PT1000 erwärmt sich also von 
selbst alleine durch den Messvorgang (weil er von Strom durchflossen 
wird). Und genau das will man möglichst gering halten.

Aber das ist keine Begründung dafür, wo du die 1V hernimmst, mit der du 
den anderen Eingang vom OpAmp versorgst, damit der den Vergleich damit 
machen kann.

von Karl H. (kbuchegg)


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Schüler E. schrieb:
> Eine 1,5V Batterie tuts auch.

ok.
dann können wir es auch lassen. Du stellst einfach fest: Temperatur 
misst man, in dem man den kleinen Zeh aus der Tür hinaushält und 
schätzt. Genauer als mit deiner Batterie (die alles mögliche hat, nur 
nicht 1.5V) ist das allemal. Problem gelöst.

: Bearbeitet durch User
von Helmut L. (helmi1)


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@Karl Heinz

Ich glaube er liest nicht mal das durch was du ihm schreibst.

von Schüler E. (william97)


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Stimmt dumm von mir. Also noch ein Widerstand dazu und ein 
Potenziometer.
Ok dann werde ich mal die Bauteile bestellen:)

Danke für die Hilfe!:)

von Schüler E. (william97)


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@Helmut Lenzen: Ich habe mir alle Kommentare genau durchgelesen. Ich 
wurde nur durch folgendes Kommentar verwirrt: "Ein
Spannugnsteiler halbe/halbe ist also schon mal nicht klug.
"

Ich war mir unsicher ob ein Spannungsteiler jetzt der richtige weg ist 
oder nicht.

von Helmut L. (helmi1)


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Schüler E. schrieb:
> Ok dann werde ich mal die Bauteile bestellen:)

Bevor du das tust zeige erstmal deinen kompletten Schaltplan.

Schüler E. schrieb:
> "Ein
> Spannugnsteiler halbe/halbe ist also schon mal nicht klug.

Damit wurde gemeint das die Spannung nicht durch 2 geteilt werden soll 
sondern mehr.

: Bearbeitet durch User
von Amateur (Gast)


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Ein Tipp um Dir eine Blamage zu ersparen:

Sag die Präsentation ab.

Ich schätze mal, dass Du mehr als ein paar Stunden bzw. Vorbereitungen 
verpasst hast. Ein eigentlich recht einfaches Problem aber ohne die 
nötigen Grundlagen, kannst Du nur Nachmachen.

Eine einfache Zwischenfrage während der Präsentation und Du stehst dumm 
da.

In Internet gibt es (gefühlt) 100000 Ausführungen zum Tema 
Operationsverstärker, deren Grundschaltungen und die damit verbundenen 
Probleme. Mit Sicherheit auch Deine Schaltung, aber wie gesagt; wenn Du 
nur nachmachst, stolperst Du über jede einfache Frage.

Wenn schon der Begriff: "Spannungsteiler" zu Nachfragen führt...

von Schüler E. (william97)


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Bitte:)

von Schüler E. (william97)


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Meine Präsentation geht über den Pt1000, ein paar Messergebnis zeigen 
und mit den im DIN festgelegten Werten vergleichen, kurz sagen wie er 
funktioniert und das wars schon :P

Das Thema haben wir noch nie besprochen, wir müssen es alles selbst 
erarbeiten. Also nix Vorbereitung verpasst^^

Die Schaltung mach ich:
a) Weils mich interessiert
b) Weil ich dann eine bessere Note bekomme

Wenn es so viele Beiträge dazu gibt wieso hast du nicht einen gepostet?
Ich habe "Komparator Widerstand, Komparator Temperatur, etc gegoogelt 
und nichts gefunden;)

von Alexander E. (cheshirecat)


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Hallo Schüler E.,

habe mal spontan was zum Thema gezeichnet. Ich hoffe, dass es so 
funktioniert (habe es nicht simuliert).

Der Komparatorbaustein LM311 vergleicht an seinen Eingängen die beiden 
Spannungen, die von den Spannungsteilern (10k und der Pt1000; 8k2 und 
Poti) kommen. Der Spannungsteiler mit dem Pt1000 liefert (Pi*Daumen) 1V 
an Pin 3, je nach Temperatur etwas mehr oder weniger. Der zweite 
Spannungsteiler teilt die 9V Betriebsspannung in 6,9V am 8k2 und 2,1V am 
Poti, sodass du mit diesem eine Spannung von 0...2,1V einstellen kannst, 
die an Pin 2 gegeben wird. Mit dieser Spannung gibt man dem Komparator 
eine Schwelle vor, ab der er seinen Zustand ändern soll.

Ist die Spannung am Pin 3 kleiner als am Pin 2 (niedrige Temperatur) -> 
der interne Transistor des LM311 sperrt -> der BD139 öffnet -> die Lampe 
leuchtet (diese ist hier durch Lastwiderstand RL angedeutet).

Steigt die Temperatur, tut es die Spannung am Pin 3 auch und wird bei 
40°C höher als die Spannung am Pin 2 (wenn der Poti entsprechend 
eingestellt ist). Der interne Transistor öffnet und zieht die Basis von 
BD139 nach Masse, sodass dieser sperrt (Lampe geht aus).

In der Praxis würde man das ganze natürlich etwas komplizierter 
gestalten (siehe z.B. 
http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00687b.pdf Figure 5), 
aber für eine Schulaufgabe sollte so etwas einfaches ausreichen.

Gruß
AE

von Alexander E. (cheshirecat)


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Ups, habe das Bild gleich doppelt eingebaut. Einfach eines nicht 
beachten ;)

von Helmut L. (helmi1)


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Schüler E. schrieb:
> Bitte:)

Noe, bin ich nicht mit einverstanden. Deine beiden Spannungsteiler haben 
kein bezug zur Masse (GND) der Schaltung. Die Bauteilwerte fehlen.
Was fuer ein Komparator ist das und was haengt hinten dran.

von Helmut L. (helmi1)


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Alexander E. schrieb:
> habe mal spontan was zum Thema gezeichnet. Ich hoffe, dass es so
> funktioniert (habe es nicht simuliert).

Auch mit deiner Schaltung bin ich nicht einverstanden, da fehlt ein ganz 
wichtiges bauteil.

von Alexander E. (cheshirecat)


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@ Helmut Lenzen
Kläre mich diesbzgl. auf.

von Schüler E. (william97)


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Danke Alexander!:)

Den Großteil deiner Schaltung verstehe ich, ein paar Fragen hätte ich 
jedoch noch, ich werde sie hier gegen 20 Uhr posten, muss jetzt leider 
den PC ausschalten :/

@Helmut: Dachte Komparator ist Komparator.

von MaWin (Gast)


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> habe mal spontan was zum Thema gezeichnet

Keine Hysterese.

Schüler E. schrieb:
> Bitte:)

Nein Danke.
Du hast absolut nicht verstanden was ein Spannungsteiler ist
und wie ein Komparator funktioniert.
Das kann nur eine Note 6 geben.

von Helmut L. (helmi1)


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Alexander E. schrieb:
> @ Helmut Lenzen
> Kläre mich diesbzgl. auf.

Ganz einfach, der LM311 hat einen Openkollektor Ausgang und da fehlt der 
Pullup nach + Versorgung.

MaWin schrieb:
> Das kann nur eine Note 6 geben.

Wenn er in der Schweiz wohnt ist das doch klasse fuer ihn :=)

Schüler E. schrieb:
> @Helmut: Dachte Komparator ist Komparator.

Noe, es gibt welche mit Push-Pull Ausgang und welche mit Opencollector 
Ausgang. Wobei die Opencollector Variante die haeufigere ist.

: Bearbeitet durch User
von Schüler E. (william97)


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@MaWin: Wie ein Spannungsteiler funktioniert verstehe ich.
Bei einem Komparator verstehe ich nur die Funktionsweise weiß aber nicht 
wie genau er das macht.

Und außerdem hab ich wie schon erwähnt das ganze als Zusatz und nicht 
als Hauptthema.

von Alexander E. (cheshirecat)


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Helmut Lenzen schrieb:
> Ganz einfach, der LM311 hat einen Openkollektor Ausgang und da fehlt der
> Pullup nach + Versorgung.

Der Pullup ist doch da, es ist der 4k7. Dafür fehlt aber etwas anderes 
(s.u.)

MaWin schrieb:
> Keine Hysterese.

Haste Recht, den Mitkopplungswiderstand habe ich vergessen (wenn ich 
mich recht entsinne, etwas in der Größenordnung von 0,5...1 MOhm vom 
Ausgang zum nichtinvertierenden Eingang), der macht die ganze Sache 
deutlich stabiler ;)

@Schüler E.
MaWin schrieb:
> Schüler E. schrieb:
>> Bitte:)
>
> Nein Danke.
> Du hast absolut nicht verstanden was ein Spannungsteiler ist
> und wie ein Komparator funktioniert.
> Das kann nur eine Note 6 geben.

Lass dich nicht verunsichern. Jeder hat mal klein angefangen, auch die 
Profis hier haben in ihrer Jugend garantiert "doofe" Fragen gestellt und 
Bauteile abrauchen lassen. Das ist normal und gehört zum Lernprozess.

von Helmut L. (helmi1)


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Alexander E. schrieb:
> Der Pullup ist doch da, es ist der 4k7.

Ja jetzt sehe ich es, ist etwas gewoehnungsbeduerftig gezeichnet mit dem 
Transistor. Dachte das waere ein externer Transistor.

von Schüler E. (william97)


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Hallo:)
Ich habe das ganze mal farblich markiert um es besser beschreiben zu 
können:

Also der ROT und BLAU markierte Bereich sind wie zuvor auch die 
Spannungsteiler. Die beiden Spannungsteiler sowie der obere Transistor 
Eingang(8) werden mit der selben Spannungsquelle versorgt.

Jetzt meine Fragen:

Wozu dient das in PINK markierte Element?

Und wozu dient der komplette ORANGENE Teil? Kann der Strom bei dieser 
Schaltung nicht ohne durch den Komparator zu fließen direkt in den 
ORANGENEN teil gelangen? Wenn ich das richtig erkenne sind im ORANGENEN 
Teil 2 Widerstände und 2 Transistoren zur Verstärkung verbaut?

Ich hoffe ihr versteht was ich meine :)

von Harald W. (wilhelms)


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Schüler E. schrieb:

> Also der ROT und BLAU markierte Bereich sind wie zuvor auch die
> Spannungsteiler.

Warum hast Du oben rechts und links zwei unterschiedliche
Widerstände? Es funktioniert zwar trotzdem, macht aber
irgendwie keinen Sinn.

> Die beiden Spannungsteiler sowie der obere Transistor
> Eingang(8) werden mit der selben Spannungsquelle versorgt.

i.O.

> Wozu dient das in PINK markierte Element?

Zur Siebung der Betriebsspannung.

> Und wozu dient der komplette ORANGENE Teil?


Zur Verstärkung. Wobei nur Du sagen kannst. ob Du das brauchst oder 
nicht.

> Wenn ich das richtig erkenne sind im ORANGENEN
> Teil 2 Widerstände und 2 Transistoren zur Verstärkung verbaut?

Der linke Transistor liegt innerhalb des ICs und könnte z.B.
eine LED auch direkt treiben.
Gruss
Harald

von Schüler E. (william97)


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Wie nennt man dieses Element zu "Siebung"? Ist das wirklich notwendig?

Also da ich das ganze vorerst so simpel wie möglich halten möchte, würde 
ich einfach einen Verbraucher nehmen der mit der gegebenen 9V Spannung 
auskommt.

Aber ich verstehe jetzt wieso der Strom nicht direkt durch die 
Transistoren an den Verbtaucher gelangt^^

Wozu dient der Untere Anschluss am Komparator? Muss ich den erden?

von Schüler E. (william97)


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Wofür steht dieses Symbol?

von Alexander E. (cheshirecat)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Warum hast Du oben rechts und links zwei unterschiedliche
> Widerstände? Es funktioniert zwar trotzdem, macht aber
> irgendwie keinen Sinn.

Doch, macht schon Sinn. Am Pt1000 sollen etwa 1V abfallen und am Poti 
etwa 2V, damit man, wenn die Schwellenspannung eingestellt werden soll, 
mit dem Schleifer ungefähr in der Mitte steht und rechts und links 
"Luft" zum Einstellen hat. Evtl. wäre ein mehrgängiger Trimmer hier 
sinnvoll.

Harald Wilhelms schrieb:
>> Und wozu dient der komplette ORANGENE Teil?
>
> Zur Verstärkung. Wobei nur Du sagen kannst. ob Du das brauchst oder
> nicht.

@Schüler E.:
Damit ist gemeint, dass der kleine Transistor im Komparatorbaustein, der 
bloß 50mA kann, durch den deutlich kräftigeren BD139 unterstützt werden 
soll, wenn deine "Lampe" eine Glühlampe ist, die u.U. deutlich mehr als 
50mA "zieht". Wenn die "Lampe" eine LED sein soll, kannst du sie auch 
mit passendem Vorwiderstand direkt zwischen +9V und Pin 7 anschließen. 
Der 4k7 und BD139 entfallen dann und du musst die Pins 2 und 3 vom LM311 
vertauschen, sonst hast du die umgekehrte Funktion (EINschalten bei 
40°C).

von Alexander E. (cheshirecat)


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Schüler E. schrieb:
> Wofür steht dieses Symbol?

Es steht für "Masse", d.h. diese Punkte in der Schaltung sind bzw. 
werden miteinander verbunden.

von Alexander E. (cheshirecat)


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Schüler E. schrieb:
> Wie nennt man dieses Element zu "Siebung"? Ist das wirklich notwendig?

Das ist ein Kondensator. Er speichert Energie und wirkt als Puffer, wenn 
dein "Verbraucher" (Lampe) ein- und ausgeschaltet wird, damit sich die 
Betriebsspannung nicht (zu sehr) durch Lastschwankungen ändert. 
Weglassen würde ich ihn nicht.

Schüler E. schrieb:
> Wozu dient der Untere Anschluss am Komparator? Muss ich den erden?

Ja. Pins 1 und 4 müssen an Masse, genauso wie der Minuspol deiner 
9V-Batterie.

von Schüler E. (william97)


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Ok das ergibt Sinn.

Alle in der Schaltung grün markierte Massen werden miteinander 
verbunden? Kommt mir seltsam vor^^

Gut dann werde ich mal die Widerstände berechnen die ich benötige und 
dann eine Liste von den Bauelemente posten die ich mir rausgesucht habe 
und hoffe mal das das dann so stimmt. Wäre nett wenn dann jemand mal 
drüber schauen könnte;)

Und nochmals danke Alexander für diese gute Schaltung:)

von Schüler E. (william97)


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Habe mir schon gedacht das es ein Kondensator ist, war nur verunsichert 
da er nicht einfach so -||- eingebaut wurde^^

Was für einen Kondensator soll ich denn am besten nehmen?

von Alexander E. (cheshirecat)


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Schüler E. schrieb:
> Alle in der Schaltung grün markierte Massen werden miteinander
> verbunden? Kommt mir seltsam vor^^

:) Dieses Symbol ist halt eine gängige Abkürzung, die der 
Übersichtlichkeit dient. Schau dir mal irgendwelche x-beliebigen 
Schaltpläne im Netz an, du wirst dieses Zeichen garantiert überall 
finden (evtl. etwas abgewandelt, die Amis verwenden da gern unsere 
Erdungssymbole oder Dreiecke mit der Spitze nach unten).

Schüler E. schrieb:
> Gut dann werde ich mal die Widerstände berechnen

Wieso berechnen? Steht doch alles da.

Schüler E. schrieb:
> Und nochmals danke Alexander für diese gute Schaltung:)

Gern geschehen. Sei aber vorsichtig mit der Bezeichnung "gut", die 
Schaltung ist für den Unterricht verwendbar, um zu zeigen, wie ein 
Komparator funktioniert, ist aber nicht industrietauglich ;)

von Alexander E. (cheshirecat)


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Schüler E. schrieb:
> Was für einen Kondensator soll ich denn am besten nehmen?

Elektrolytkondensator, 220µF (sprich: Mikrofarad), meinetwegen 16V (25V, 
35V und mehr würde auch gehen, bezieht sich nur auf das, wie viel 
Spannung er verträgt). Polarität beim Einbauen beachten, sonst geht er 
kaputt.

von Schüler E. (william97)


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Ach so ich kann die Widerstände genau so übernehmen, ist ja noch besser 
:)
Für den Pt hast du 1200 Ohm gewählt, stimmt das?

Der Kondensator muss er diese Angabe 220µ besitzen?

Ja ich denke für meine Zwecke ist diese Schaltung vollkommen ausreichend 
;)

von Alexander E. (cheshirecat)


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Schüler E. schrieb:
> Für den Pt hast du 1200 Ohm gewählt, stimmt das?

Ich bin von den (ungefähr) 1155,41 Ohm ausgegangen, die der PT bei 40°C 
hat. Guckst du z.B. hier: 
http://www.delta-r.de/Pt-Elemte/Widerstandstabelle_Pt_1000/widerstandstabelle_pt_1000.html

Schüler E. schrieb:
> Der Kondensator muss er diese Angabe 220µ besitzen?

Du kannst auch einen größeren Elko aus der Bastelkiste nehmen (330 oder 
470µF), der genaue Wert ist hier unkritisch.

von Schüler E. (william97)


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: Bearbeitet durch User
von Alexander E. (cheshirecat)


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Hi,

kauf doch gleich alles beim großen C, dann zahlst du nur 1x 
Versandkosten.

Der LM311, den du ausgesucht hast, hat das falsche Gehäuse (SMD) und 
paßt nicht auf dein Steckbrett. Du brauchst den im DIL-Gehäuse mit der 
Nr. 175994. Nimm gleich ein paar, für den Fall, dass dir ein Fehler 
passiert und ein IC abraucht.

Kauf noch einen 2,5k-Trimmpoti (430846), einen 1M-Widerstand (418617) 
und einen Batterieclip (490660).

Schüler E. schrieb:
> Was ist RL? Oder wie groß muss der sein?

RL = Lastwiderstand, das ist dein "Verbraucher", also in diesem Fall die 
Lampe (726958). Die schraubst du in einen Sockel (581758) und schließt 
an Stelle von RL mit zwei Drähten an.

Apropos Draht: evtl. mitbestellen (605603 o.ä.), falls du den nicht 
hast.

von Schüler E. (william97)


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Ok gut hab alles bestellt :)
Mal schauen wie lange die Lieferung dauert^^
Wenn ich fertig bin poste ich mal ein paar Bilder :)

von Schüler E. (william97)


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Hey:)
Ich bereite gerade meine Präsentation vor und eine Frage ist mir noch 
aufgekommen.
Ich benutze den Spannungsteiler ja um
a) Meine gegebene Spannung runter zu trimmen

und b)

"Fließt kein Strom über den Widerstand ist die Spannung
an beiden seiten gleich. Du brauchst mindestens noch Widerstände nach
Masse, damit ein Spannungsteiler entsteht. Und Spannung ist das was der
OpAmp vergleichen kann."

Was ändert der Spannungsteiler denn an der Stromstärke? Das ganze ist ja 
in Reihe geschaltet, da ist doch I1=I2=Iges?

von Alexander E. (cheshirecat)


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Schüler E. schrieb:
> Ich benutze den Spannungsteiler ja um
> a) Meine gegebene Spannung runter zu trimmen

Um ein Teil davon "abzuzwacken". Der Pt darf von 9V nur ca. 1V 
"abbekommen", sonst erwärmt er sich zu stark und deine Messung wird 
verfälscht(s.o.) Dazu bekommt der Pt einen Vorwiderstand (10k), der mit 
ihm zusammen den Spannungsteiler bildet. Wenn du 9V anlegst, fließt 
durch beide Widerstände der gleiche Strom (Reihenschaltung -> I überall 
gleich). Da die Widerstände unterschiedlich sind, stellen sich an ihnen 
zwangsläufig unterschiedliche Spannungen ein (nach dem Ohmschen Gesetz), 
und genau das ist hier gewollt. Dasselbe passiert am anderen 
Spannungsteiler, der die Vergleichs- bzw. Schwellenspannung für deinen 
Komparator liefert. Rechne das ganze mal zur Übung selber durch, was da 
für Ströme fließen und was für Spannungen sich wo einstellen.

Schüler E. schrieb:
> Und Spannung ist das was der OpAmp vergleichen kann."

Genau. Jeder (Analog-)Komparator (ein spezieller Baustein wie hier oder 
ein OpAmp, der als Komparator betrieben wird) vergleicht zwei 
Spannungen, und sein Ausgang ändert schlagartig seinen Zustand, wenn 
eine davon größer/kleiner als die andere wird. Wenn du am 
nichtinvertierenden Eingang (+) die Spannung U1 anlegst und am 
invertierenden (-) die Spannung U2, dann gilt für die Spannung Ua am 
Ausgang:

Ua = Ua max für U1>U2
Ua = Ua min für U1<U2

Schüler E. schrieb:
> Was ändert der Spannungsteiler denn an der Stromstärke? Das ganze ist ja
> in Reihe geschaltet, da ist doch I1=I2=Iges?

Siehe oben.

von Schüler E. (william97)


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Ok danke, klasse erklärt:)Solltest Lehrer werden^^

Ich hab mir auf Wikipedia mal den Begriff der "Masse" durchgelesen, wie 
ich das verstanden habe muss ich alle Massepunkte an den Minuspol 
anschließen, stimmt das?

Und zu Transistoren hab ich mir auch mal was durchgelesen.
An meinem Lastwiderstand(Lampe) liegt die ganze Zeit 9V Spannung an, 
doch das Problem ist das es keine Verbindung zum (-) Pol gibt und 
deswegen leuchtet die Lampe nicht.
Doch sobald meine Temperatur unter 40°C sinkt liegt eine Spannung an der 
Basis vom Transistor an, dies führt dazu das der Strom durch den 
Kollektor bzw. Emitter zum Massepunkt abfließen kann, der Stromkreis 
wird sozusagen geschlossen. Ist das so richtig?

Ich hoffe morgen kommen meine Bauteile an:)

von Alexander E. (cheshirecat)


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Schüler E. schrieb:
> wie ich das verstanden habe muss ich alle Massepunkte an den Minuspol
> anschließen, stimmt das?

In dem Fall ja.

Schüler E. schrieb:
> Doch sobald meine Temperatur unter 40°C sinkt liegt eine Spannung an der
> Basis vom Transistor an, dies führt dazu das der Strom durch den
> Kollektor bzw. Emitter zum Massepunkt abfließen kann, der Stromkreis
> wird sozusagen geschlossen. Ist das so richtig?

Solange deine Temperatur unter dem eingestellten Sollwert liegt (die 
Spannung am (-)Eingang ist NIEDRIGER als am (+)Eingang), ist der 
Transistor im LM311 gesperrt und der BD139 geöffnet, da er über den 4k7 
(von der +9V-Leitung) einen Basisstrom erhält -> die 
Kollektor-Emitter-Strecke des BD139 ist niederohmig und wirkt, 
vereinfacht gesagt, wie ein geschlossener Schalter -> die Lampe 
leuchtet.

Wird die Temperatur überschritten (die Spannung am (-)Eingang wird HÖHER 
als am (+)Eingang), öffnet der interne Transistor und lenkt den 
Basisstrom für den BD139 nach Masse ab -> dieser sperrt, d.h. die 
Kollektor-Emitter-Strecke wird hochohmig -> die Lampe geht aus.

von Schüler E. (william97)


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Hey:)
Also ich hab noch 8 Tagen endlich die Bauteile bekommen, natürlich hab 
ich statt dem 4k7 und dem 8k2 einen 4,7 und 8,2 Ohm widerstand bekommen 
und unter den Komparatoren war noch ein seltsames Bauteil mit nur 4 Pins 
-.-

Also habe ich mehrere Widerstände in Reihe geschaltet so das es passt.

Das Problem:
Die Glühbirne leuchtet nur ganz schwach und die Schaltung reagiert auch 
nicht auf eine Temperatur Veränderung.

Ich hab versucht das ganze mal so gut wie möglich darzustellen, ich 
hoffe man kanns erkennen :(

Worin liegt der Fehler?

von MaWin (Gast)


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Die Schaltung, so wie du sie gezeichnet hast, mit Anschluss 7 als 
Ausgang des LM311, sollte funktionieren, die ca. 0.9V am Pt1000 liegen 
auch im common mode input Bereich des LM311, können also gemessen 
werden.

Es fehlt der Schaltung lediglich eine Hysterese, also ein Widerstand 
vonca. 220kOhm vom Ausgang zum - Eingang, aber auch ohne Hysterese 
funktioniert der Komparator im Prinzip.

Es liegt also eher daran, daß du nicht aufgebaut hast, was du gezeichnet 
hast.

von Schüler E. (william97)


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Also ich habe ein paar Messungen gemacht und festgestellt:
Das am In- 1,5V anliegen und am In+4,5 also stimmt da irgendwas mit den 
Spannungsteilern nicht, aber die Widerstände haben die richtige Größe.

2. Ohne den Transistor leuchtet die Lampe viel heller.

von Schüler E. (william97)


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Ich habe mich wohl bei den Widerständen vertan. Ich versuche es erneut.

von Harald W. (wilhelms)


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Schüler E. schrieb:

> Ich habe mich wohl bei den Widerständen vertan. Ich versuche es erneut.

Hat der mit 8,2K bezeicnete Widerstand vieleicht nur 2,2K?

von Werner M. (Gast)


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Schüler E. schrieb:
> natürlich hab
> ich statt dem 4k7 und dem 8k2 einen 4,7 und 8,2 Ohm widerstand bekommen

> Also habe ich mehrere Widerstände in Reihe geschaltet so das es passt.

1000 Stück ?

von Harald W. (wilhelms)


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Schüler E. schrieb:

> Worin liegt der Fehler?

Da empfehle ich folgendes Vorgehen: Bau als erstes die Schaltung
so wie in obigen Schaltbild auf. Trenne die Verbindung am Pin7
auf. Jetzt hast Du zwei Schaltungsteile, die Du getrennt prüfen
kannst.

Rechter Teil: Leuchtet die Lampe mit normaler Helligkeit?
Verbinde die Basis mit einem Draht mit der Minusleitung.
Geht die Lampe jetzt aus?

Linker Teil: Bau eine Reihenschaltung mit einer LED und einen
Widerstand von 3,3...10kOhm und schliesse sie oben an Plus an
Verbinde den unteren Anschluss kurz mit Minus. Leuchtet die LED?
dann schliesse sie dauerhaft am Pin7 des ICs an.

Jetzt miss die beiden Spannungen an den Verbindungspunkten der
beiden Spannungsteiler. Am linken solle etwa 1V liegen. Am rechten
Punkt sollte die Spannung etwa zwischen 0V und 2V einstellbar sein.
Stelle diese Spannung am Poti auf etwa die gleiche Spannung ein.
Jetzt schliesse ein hochohmiges Multimeter zwischen den Pins
2 und drei des ICs an. Erwärme Dein PT1000 auf 40 Grad. Es wäre
wesentlich einfacher, wenn Du als Schaltpunkt ca. 36 Grad wählst.
Dann könntest Du den PT1000 in Deine Armbeuge zusammen mit einem
Fieberthermometer legen und so die Temperatur einfach überprüfen.
Wenn Du jetzt das Poti langsam hin und her drehst, springt an
einem bestimmten Punkt die Anzeige des Multimeters von plus nach
Minus oder umgekehrt. Das ist der gesuchte Einstellpunkt des Potis.
Gleichzeitig sollte an diesem Punkt die LED an- oder ausgehen.

Wenn alles so wie beschrieben funktioniert, kannst Du die anfäng-
lich geöffnete Brücke am Pin 7 wieder schliessen und die Schaltung
ist fertig. Wenn irgendeiner der Schritte nicht funktioniert, macht
es keinen Sinn, einfach weiterzumachen oder von vorn anzufangen.
Du solltest dann genau berichten, was Du misst und wir können Dir
dann Tips für das weitere Vorgehen geben.
Gruss
Harald

von Schüler E. (william97)


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Ich habe die Elemente mal übersichtlicher angeordnet.
Den Tipp von Harald werde ich mal befolgen und mich gleich wieder 
melden.

Mir ist aufgefallen das am Pt nur 0,97kOhm anliegen, statt den üblichen 
1,07kOhm(Zimmertemp.).

Wenn ich (+)----[Lampe]-----[Pt1000]-----(-) mache leuchtet die Lampe 
nicht, leitet mein Pt keinen Strom oder ist der Widerstand einfach zu 
groß?

von MaWin (Gast)


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Natürlich ist der Widerstand von 1000 Ohm vor der Lampe zu gross,l und 
wenn die Spannug hoch genug wäre, daß auch durch 1k genug Strom gepresst 
werden würde, leuchtet eher der Pt1000 als die Lampe.

von Schüler E. (william97)


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Verbindung zwischen Pin7 und Basis getrennt:
-Lampe leuchtet mit normaler Helligkeit

Basis an Minusleitung:
-Verschwindend geringe Leuchtkraft

Widerstand und Lampe(9V) in Reihe, bei geringen Widerstand leuchtet sie, 
bei hohem nicht, da fällt doch viel zu viel Spannung ab?


Spannung am Pt 0,77V
Dann hab ich am Poti ebenfalls gedreht bis 0,77V gemessen 
wurden.(Anfangs lag 1v an)

Das mit dem am Poti drehen hat nichts gebracht die Lampe blieb an.

von MaWin (Gast)


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Schüler E. schrieb:
> Steckplatine.jpg

Sieht ziemlich falsch aus.

Nur 220 Ohm Widerstände und ein LM358 statt einem LM311, dann noch Pin5 
Balance an PLUS, eine LED ohne Vorwiderstand statt einer Lampe, kein 
Wunder, daß es nicht funktioniert, schon die Nachlässigkeit, nicht 
einzuzeichnen wo denn nun die Betriebsspannung reingeht.

von Schüler E. (william97)


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Ne hab das nur Sinnbildlich gemacht.
Wie Widertsände betragen 4,7kOhm, 8,2kOhm und 10kOhm
Der Komparator ist ein Lm311
Und ich hab auch ne Lampe.

Der Komparator ist falsch rum also stell dir die Nummerierung so vor:
4321
5678

von MaWin (Gast)


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Schüler E. schrieb:
> Ne hab das nur Sinnbildlich gemacht.

Du meinst also, da sieht man zwar irgendwas anderes, aber du hast alles 
richtig gemacht, und wir sollen un den Fehler in dem suchen, was nicht 
so gezeichnet ist aber so gemeint ist.

Oh Mann, was lernt man eigentlich auf der Schule heute ? Wie man sich 
vor jeglicher Arbeit drückt ?

von Alexander E. (cheshirecat)


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@Schüler E.

Mach doch mal folgendes: drucke das Schaltbild aus und schnapp dir einen 
roten Filzstift. Stecke dann die Bauteile in dein Steckbrett und 
beginne, mit Drähten die Verbindungen zwischen den Bauteilen zu ziehen. 
Dabei malst du jede einzelne Verbindung, nachdem du sie hergestellt 
hast, auf dem Schaltbild rot an. Nicht vergessen: alles, was ein 
Masse-Symbol hat, wird miteinander und (hier) mit dem Minuspol der 
Batterie verbunden. Wenn sich zwei Leitungen im Schaltbild kreuzen, 
werden sie nur dann miteinander verbunden, wenn ein dicker Punkt in der 
Mitte der Kreuzung steht, sonst nicht! Alles markiert? Dann ist deine 
Schaltung fertig aufgebaut :) Jetzt die Anleitung von Harald befolgen, 
da ist alles ausführlich beschrieben, wie du die Schaltung in Betrieb 
nehmen sollst.

Im Schaltbild fehlt (wie oben schon von anderen erwähnt) noch ein 
Widerstand, der für die "Hysterese" zuständig ist, d.h. er sorgt für ein 
sauberes Umschalten des Komparators (Größenordnung: einige 100kOhm bis 
zu einem Paar Megaohm). Er ist hier nicht kriegsentscheidend (die 
Schaltung sollte auch so funktionieren) und kann ggf. später hinzugefügt 
werden.

MaWin schrieb:
> Oh Mann, was lernt man eigentlich auf der Schule heute ?

Das frage ich mich mittlerweile auch. Häufig ist es aber so, dass die 
jeweiligen Fachlehrer mit einem Bein schon in Rente stehen und keinen 
Bock oder keine Ahnung oder beides haben, dann ist man auf sich selber 
angewiesen :-|

von Schüler E. (william97)


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Meinst du mit Schaltbild das ich selber erstellt hab oder das du 
erstellt hast?

von cheshirecat (Gast)


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Das, was ich gezeichnet habe.

von Schüler E. (william97)


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Achso ok könnte etwas kompliziert werden da die Pins vom Komparator auf 
ganz anderen Seiten liegen.
Nur eine Frage: Woher weiß ich eig. wie rum der Komparator sein muss? 
Auf den Bauelementen im Internet sieht man immer so eine U-Förmige 
Einkerbung am oberen Rand. Sowas hat meiner nicht, ich hab nur so einen 
"kreis" in der Ecke links oben, hab mal angenommen das das Pin Nr1 
ist..also Emit out.

von cheshirecat (Gast)


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Schüler E. schrieb:
> Nur eine Frage: Woher weiß ich eig. wie rum der Komparator sein muss?

Aus dem Datenblatt. Ob U- oder kreisförmig, ist egal, Kerbe ist Pin 1, 
gezählt wird im Gegenuhrzeigersinn. Genauso wie du es oben schon selber 
erwähnt hast.

> 4321
> 5678

von Schüler E. (william97)


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Hast du evtl. Skype? Ist etwas simpler bei kleinen Zwischenfragen, statt 
direkt ein komplettes Kommentar zu verfassen.
SkypeID: USPproductionzHD

von cheshirecat (Gast)


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So kann das aber jeder lesen und bei Bedarf eingreifen, was ganz 
sinnvoll ist.

von Schüler E. (william97)


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Ok also ich hab die Schaltung jetzt 1zu1 nachgebaut.
Sieht etwas seltsam aus aber mal schauen wie es weiter geht, hab den 
Kondensator jetzt mal auch eingebaut, die Lampe leuchtet nur 
verschwindend gering.
Meine 9V Batterien liefern nur 8V ist das ein Problem?

von Schüler E. (william97)


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Also hab die Verb. zu Pin 7 halt aufgetrennt, aber wenn ich die Basis 
mit dem Minuspol verbinde geht die Lampe nicht aus aber wenn ich sie mit 
dem plus pol verbinde.

Hab die Spannung am linken Teiler gemessen (0,73V)
Und den Poti Widerstand angepasst bis die Spannung ebenfalls (0,73) 
betrug

Widerstandsmessung an 2;3 : ca 2kOhm durch drehen erhöht oder verringert 
sich der Widerstand mehr nicht.

von Schüler E. (william97)


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Kann es sein das ich den Komparator falsch eingebaut habe oder das er 
nicht funktioniert?

Denn ich kann an einen Input 8V anlegen, an den anderen 0,73V-> die 
Lampe leuchtet

Dann tausche ich die Spannungen an den Inputs und die Lampe leuchtet 
dennoch weiter.

D.h an der Basis vom Transistor liegt keine positive Spannung 
an(Unabhängig was für Spannungen ich "vergleiche") und demzufolge liegt 
am Pin 7 auch keine Spannung an.

von Alexander E. (cheshirecat)


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Deswegen der Tipp mit dem roten Filzstift. Check doch mal alle 
Verbindungen, vielleicht hängt eines von den Pins, die angeschlossen 
sein müssen, in der Luft und der LM311 kriegt keine Betriebsspannung.

von Schüler E. (william97)


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Hab ich alles gemacht, funktioniert dennoch nicht, soll ich mal ein Foto 
posten?

von Route_66 (Gast)


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Schüler E. schrieb:
> soll ich mal ein Foto
> posten?

Um Himmels Willen, niemals! Hier könnte ja jemand den Fehler finden und 
dir helfen. Also: vergiss die Idee mit dem Foto ganz schnell!

Wenn Du doch so unverschämt bist und ein Bild schickst noch ein Tipp:
möglichst unscharf, schlecht beleuchtet und mindestens 10MB groß.

von Schüler E. (william97)


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So hab mein Referat gehalten und eine 12 bekommen, doch würde das ganze 
dennoch gerne mal zum laufen bekommen :D
Hier ein paar Bilder:

Zum Poti: Falls man es nicht erkennt, ich habe mit einem Stück Draht die 
Pins vom Poti mit meinen Kabeln verbunden da ich anders nicht 
beigekommen wäre.

Zur Glühlampe: Ich habe keinen Sockel und daher provisorisch aus Draht 
zwei Kontakte gebastelt und wie man sieht funktioniert es.

Die zwei "weißen Kabel" die man sieht gehören zum Pt1000

Ich hoffe dass das Problem jetzt gelöst werden kann :)

von MaWin (Gast)


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Schüler E. schrieb:
> doch würde das ganze
> dennoch gerne mal zum laufen bekommen :D

Man kann die Farben nicht so genau erkennen, aber mir scheinen die 
Widerstandswerte falsch:

Sieht aus wie 100k statt 10k am Pt1000, und die Widerstände am Ausgang 
des LM311 scheinen auch nicht zu passen.

Es kommt nicht auf 20% an, die Kombination von mehren Widerständen um 
genau an den Wert zu kommen kannst du dir also sparen, aber eine ganze 
Dekade daneben zu liegen wird die Funktion beeinträchtigen.

Eine Hysterese fehlt immer noch.

von Harald W. (wilhelms)


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Schüler E. schrieb:

> So hab mein Referat gehalten und eine 12 bekommen,

Also eine doppelte 6? So schlecht?

von Schüler E. (william97)


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Entweder du bist unlustig oder du kennst das Notensystem in Deutschland 
nicht^^ Eine 12 ist eine 2+ ;)

von Harald W. (wilhelms)


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Schüler E. schrieb:

> Entweder du bist unlustig oder du kennst das Notensystem in Deutschland
> nicht^^ Eine 12 ist eine 2+ ;)

Ich bin schon etwas älter. Ich kenne nur 1...6. :-)

von Schüler E. (william97)


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Achso ok :D

von Alexander E. (cheshirecat)


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Hi,

erst mal Glückwunsch zu den 12 Punkten :)

Wieso hast du denn so viele Widerstände verbaut? Ich dachte, du 
bestellst gleich die richtigen Werte, und gut ist. Und ich glaube, dein 
Transistor ist falsch angeschlossen. So wie es für mich auf den Photos 
aussieht, hast du möglicherweise Basis und Kollektor vertauscht. Das 
würde auch das Phänomen erklären, warum deine Lampe immer glimmt und nie 
ausgeht, sie hat dann nämlich über die Basis-Emitter-Diode des BD139 
dauerhaft Verbindung zur Masse.

MaWin schrieb:
> Eine Hysterese fehlt immer noch.

Richtig, und die bauen wir jetzt mal ein; siehe Schaltbild - das habe 
ich jetzt ergänzt (1 Megaohm-Widerstand).

Also, kontrolliere den BD139 und die Spannungen an den markierten 
Stellen - jeweils gegen Masse gemessen, d.h. du klemmst die schwarze 
Leitung vom Multimeter an die Masseleitung bzw. den Minuspol der 
Batterie, stellst den Messbereich von z.B. 20V DC ein und stocherst mit 
der roten Leitung in der Schaltung herum ;) Und prüfe, ob der LM311 
seine Betriebsspannung kriegt.

von ingo (Gast)


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Alexander E. schrieb:
> Richtig, und die bauen wir jetzt mal ein; siehe Schaltbild - das habe
> ich jetzt ergänzt (1 Megaohm-Widerstand).
Durch den invertierenden Transistor wird die Rückkopplung zur 
Gegenkopplung, damit nichts mit Hysterese, oder den invertierenden 
OPV-Eingang nehmen.

von Alexander E. (cheshirecat)


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ingo schrieb:
> Durch den invertierenden Transistor wird die Rückkopplung zur
> Gegenkopplung, damit nichts mit Hysterese, oder den invertierenden
> OPV-Eingang nehmen.

Der linke Transistor steckt im IC (deswegen stehen da Pin-Nummern)! 
Damit sollte deutlich gemacht werden, dass der LM311 einen 
Open-Collector-Ausgang hat und was für eine Funktion welcher Pin hat. 
Vielleicht habe ich das etwas unglücklich gezeichnet, da es bei so 
vielen hier Verwirrung stiftet. Der LM311 braucht zwar einen externen 
Pull-Up, funktioniert aber genauso wie alle anderen Komparatoren: wenn 
U(+) > U(-), dann Ua = Ua max (und umgekehrt). Das heißt, auf diese 
Schaltung übertragen: wenn U(+) > U(-), sperrt der linke Transistor (und 
umgekehrt). Also sollte alles stimmen. Siehe dazu auch einen Ausschnitt 
aus dem Datenblatt (Abb.)

von Schüler E. (william97)


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Ok also die Hysterese werde ich erstmal weglassen und einbauen wenn die 
Schaltung funktioniert (ist ja nicht zwingend notwendig wie ich das 
verstanden habe)

Also den Transistor habe ich auf jeden fall schon mal falsch eingebaut, 
ich dachte der mittlere Pin bildet die Basis.

Was mit meiner Lieferung los war weiß ich auch nicht, ich habe falsche 
Widerstände bekommen und statt 3 Komparatoren habe ich einen Komparator 
und 2 gleich ausschauende Elemente mit nur 4 Pins bekommen. Conrad hat 
mir angeboten das ganze einzuschicken und ein neues Paket zu erhalten 
aber das war mir zu viel Arbeit da hab ich lieber ein paar in Reihe 
geschaltet^^

Noch eine Frage, wie empfindlich ist so ein Komparator, machts da was 
aus wenn man mal die Spannungsquelle falsch herum anschließt oder den 
Transistor falsch einbaut?

von Alexander E. (cheshirecat)


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Schüler E. schrieb:
> Ok also die Hysterese werde ich erstmal weglassen und einbauen wenn die
> Schaltung funktioniert

Dazu ist ein-einziger zusätzlicher Widerstand nötig, steck den einfach 
drauf und gut ist.

Schüler E. schrieb:
> Was mit meiner Lieferung los war weiß ich auch nicht, ich habe falsche
> Widerstände bekommen und statt 3 Komparatoren habe ich einen Komparator
> und 2 gleich ausschauende Elemente mit nur 4 Pins bekommen. Conrad hat
> mir angeboten das ganze einzuschicken und ein neues Paket zu erhalten
> aber das war mir zu viel Arbeit da hab ich lieber ein paar in Reihe
> geschaltet^^

OMG, wieder mal das große C. Hättest dein Zeug zurücksenden und Ersatz 
verlangen sollen, jetzt hast du keine Arbeit eingespart, sondern noch 
mehr davon erzeugt :-|

Schüler E. schrieb:
> Noch eine Frage, wie empfindlich ist so ein Komparator, machts da was
> aus wenn man mal die Spannungsquelle falsch herum anschließt oder den
> Transistor falsch einbaut?

Der LM311 ist wie alle ICs empfindlich gegen Falschpolung. Kann sein, 
dass einmaliges falsches Anschließen an 9V ihn tötet. Der BD139 wird es 
dagegen überstanden haben.

von Harald W. (wilhelms)


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Alexander E. schrieb:

>> Ok also die Hysterese werde ich erstmal weglassen und einbauen wenn die
>> Schaltung funktioniert
>
> Dazu ist ein-einziger zusätzlicher Widerstand nötig, steck den einfach
> drauf und gut ist.

Die Schaltung ist m.E. für den praktischen Einsatz sowieso nicht
geeignet; daran ändert auch der Rückkopplungswiderstand nicht viel.

von Alexander E. (cheshirecat)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Die Schaltung ist m.E. für den praktischen Einsatz sowieso nicht
> geeignet

Vollkommen richtig. Für den praktischen Einsatz ist sie auch nicht 
gedacht.

Alexander E. schrieb:
> In der Praxis würde man das ganze natürlich etwas komplizierter
> gestalten (siehe z.B.
> http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00687b.pdf Figure 5),
> aber für eine Schulaufgabe sollte so etwas einfaches ausreichen.

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