Toggle-Schaltung mit 4027 & Touchsensor verhält sich komisch

windrider Gast 11.06.2014 00:47 #3685972

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Hallo Forum,

ich komme mit meinem Projekt momentan nicht weiter und würde mich über 
Hilfe sehr freuen.

Ziel:
Berührungssensor EDISEN MT2.5 soll eine Last von ~20W ein / ausschalten. 
Versorgungsspannung: 24V DC.

Mein naiver Ansatz:
-Sensor:
-MT2.5 Standardschaltung aus dem Datenblatt
-als Last ein Spannungsteiler mit zwei mal 10k -> in der Mitte sollten 
bei Betätigung 12 V anliegen
-Datenblatt MT2.5: 
http://www.edisen.de/level9_cms/download_user/718_Datenblatt_MT2.5.pdf

-Flipflop:
-Verwendung eines 4027 JK-Flipflops
-Erzeugung von Versorgungsspannung +12V mittels 7812
-S und R jeweils über 10k auf Masse
-J und K auf +12V
-Datenblatt 4027: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/cd4027b-mil.pdf
-Inspiration für 4027-Beschaltung: http://www.elexs.de/schalt5.jpg

-Verbindung von Sensor und Flipflop:
-Mitte des Spannungsteilers am Sensor mit CLK-Eingang vom 4027 verbinden

Erwartetes Ergebnis:
Der Sensor sollte bei Betätigung den Q-Ausgang am 4027 ein/ausschalten.

Tatsächliches Ergebnis:
Die beiden Schaltungsteile funktioniert getrennt für sich einwandfrei. 
Bei Sensorbetätigung liegen 12V in der Mitte des Spannungsteilers an und 
bei manuellem pulsen von +12V am CLK-Eingang des 4027 schaltet Q hin und 
her.
Wenn ich nun aber die Verbindung von Sensor und Flipflop herstelle, 
verhält sich die Schaltung komisch:
Beim Anlegen der Betriebsspannung liegen an Q +12V an -> Betätigen des 
Sensors -> Q springt auf 0V -> erneutes Betätigen des Sensors: nichts 
passiert, Q verharrt auf 0V.

Ich weiß nicht mehr weiter, hat jemand von euch eine Idee? Meine 
Schaltung habe ich angehängt.

Vielen Dank schonmal!

Angehängte Dateien:

sensor_toggle.png (5,1 KB)

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spontan Gast 11.06.2014 08:05 #3686051

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Wie hoch ist denn die Spannung zwischen R3 und R4
- bei betätigtem Sensor ?
- bei unbetätigtem Sensor?

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windrider Gast 11.06.2014 16:41 #3686641

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Bei unbetätigtem Sensor sind es 0V. Werde ich heute Abend nochmal genau 
nachmessen.
Bei betätigtem Sensor ist es schwer zu messen, da mein Multimeter recht 
träge ist und der Sensor nur für einen Sekundenbruchteil durchschaltet. 
Wenn der Sensor im richtigen Moment ausöst, zeigt es kurz >10V an, also 
denke ich, dass die theoretischen 12V hinkommen müssten.

Im Sensor selbst wird kaum Spannung abfallen und der Eingang des 4027 
ist auch hochohmig, deshalb hab ich ihn beim Spannungsteiler 
vernachlässigt.

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windrider Gast 11.06.2014 23:29 #3687127

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So, habe nochmal nachgemessen. Unbetätigt: 0,0V, betätigt: mindestens 
10V. Ein bisschen Spannung fällt ja auch an Q1 ab, aber selbst 10V 
sollten doch ausreichend sein, um den 4027 zuverlässig hin- und 
herzuschalten?

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spontan Gast 11.06.2014 23:43 #3687133

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>Die beiden Schaltungsteile funktioniert getrennt für sich einwandfrei.

Wie kannst Du das messen? Du kannst doch gar nicht messen, was der 
Sensor wirklich raus gibt, oder?


Wahrscheinlich ist es ein Pegelproblem. Setz R4 mal auf einen Wert 
größer als 20kOhm und schalte einen Widerstand von 4,7k oder 10kOhm 
zwischen +12Volt und GND.

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windrider Gast 13.06.2014 00:06 #3688432

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>Wie kannst Du das messen? Du kannst doch gar nicht messen, was der Sensor 
>wirklich raus gibt, oder?

Das Stimmt, das Multimeter zeigt halt am Sensorausgang für einen Moment 
ca. 10V an. Wie genau das Signal aussieht, kann ich ohne Oszi aber nicht 
rausfinden.

Ich habe die beiden Vorschläge mal ausprobiert. Die Änderung vom R4 
hatte keine Auswirkungen. Ein 10k-Widerstand von +12V nach Masse sorgt 
dafür, dass nach Inbetriebnahme der Q1-Ausgang des 4027 immer LOW ist. 
Ohne Widerstand startet er meistens auf HIGH, machmal auf LOW.

Allerdings habe ich was interessantes beobachtet: wenn ich den Sensor an 
seinem langen Kabel ein bisschen drehe und bewege, springt Q1 manchmal 
wieder zurück auf HIGH. Danach lässt es sich (wie gehabt) durch 
Betätigen des Sensors wieder auf LOW versetzen, wo es dann natürlich 
wieder bleibt, bis ich den Sensor wieder bewege.

Mein Halbwissen sagt, dass Einstreuungen über das Sensorkabel und die 
Transistor-Stufe der Übeltäter sein könnten, klingt das plausibel? Würde 
ein kleiner Kondensator direkt von CLK zu GND helfen?

Danke und Grüße

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Toggle-Schaltung mit 4027 & Touchsensor verhält sich komisch

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