Hallo, obwohl ich hier schon eine Weile mitlese ist dies mein erster Fragepost in diesem Forum und außerdem mein erstes Projekt, insofern bitte ich um Nachsicht für meine Naivität. Meine Elektronikerfahrung ist bis dato 0, mal abgesehen vom Spielen mit Routern und Nachbauen einfachster Schaltungen. Das Projekt an sich ist nichts neues und stark von Google inspiriert: http://www.hobbyheizer.de/index.php/haussteuerung/stromzaehler http://www.fingers-welt.de/gallerie/eigen/elektro/energie/energie.htm Aufgabenstellung: ================= Es gilt einen Sensor zu bauen, der die Zählscheibe (rote Markierung, der Rest des Rades ist schwarz-silber gezackt) eines Ferrariszählers (80 u/kWh; schlimmstenfalls 3x20A) optisch erfasst und das Ergebnis als Schaltsignal verfügbar macht. Das Schaltsignal soll später in ein vorhandenes 1-Wire Netz übergeben werden, wo es über entsprechende Zählerbausteine geloggt und ausgewertet wird. Die Spannungsversorgung des Sensors muss via 5V (real am Bus: >4,5V) erfolgen, eine extra Versorgungsleitung wird im gesamten Bus (Cat.5 - AWG24) mitgeführt. Da der gesamte 1-Wire-Bus bislang ohne besondere Spannungsversorgung auskommt (via USB-Port versorgt), soll die Lösung <<20mA Stromaufnahme haben, idealerweise weniger. Implementationsstand: ===================== Der Schaltplan im Anhang des Posts wurde von mir auf einem Steckbrett zusammengeschustert und funktioniert offenbar. Der echte Aufbau auf Lochraster fehlt noch. Die Variante mit dem LM393 wurde gewählt, weil a) vorhanden und b) ist ohne Verstärkung und Schalthysterese nichts zu machen: Das Zählrad reflektiert extrem unterschiedlich das Licht des OPB743 und die "Schluckung" der roten Markierung ist nur geringfügig stärker als der sie direkt umgebende Bereich (irgend ein Lack?? oder es "eiert"?). Es gibt aber auch Bereiche auf dem Zählrad, die viel besser reflektieren. Von den teilweise "krummen" Widerstandswerten (R2..R5 etc.) bitte nicht irritieren lassen, die sind Überzählig und boten sich für das Steckbrett an. Der Vorwiderstand R1 der LED wurde experimentell ermittelt, Werte bis 180 Ohm wurden getestet (Leistungsbudget..). Das Ergebnis war, das zwar mehr Licht verfügbar ist und sich das mit verschiedenen Reflektoren auch deutlich bemerkbar macht, allerdings ist beim echten Zählrad der Übergang rot<-> nicht rot mehr oder weniger konstant schlecht geblieben. Vermutlich da die Scheibe sehr dünn ist und das meiste Licht an Ihr vorbei geht? Das Oszilloskop zeigt allerdings, das die Schaltschwelle nur wenige mV über dem Umgebungspegel liegt, was mir Sorge bereitet - ein Zappeln der Schaltung wäre für das Zählergebnis fatal. Überhaupt ist der Spannungsverlauf alles andere als optimal? Bevor ich also ein Stück Lochraster verbaue und es dann nicht funktioniert: Fragen und Probleme: ==================== 0.) Irgendwelche krassen Fehler in diesem Erstlingswerk? 1.) Was kann ich tun, um bei ca. 15m einfacher Zuleitungslänge Störungen zu minimieren? 2.) Was kann ich tun, um die Schaltung besser vor Fehlern zu schützen? (Verpolung, Spannungsspitzen). Dioden an Q1 (C->|-E; C->|-+5V)? 3.) Falls jemand eine Idee hat, wie ich aus dem Sensorsignal das Optimum rausholen kann, bitte her damit. Verschiedene andere Sensoren/IR-LED waren noch schlechter. Insbesondere würde ich die Schwankungen gern Glätten, die durch das Zählrad ausgelöst werden: Das Oszilloskop-Bild zeigt ca. 1/2 Umdrehung mit allen "Highlights". Danke schon mal für eure Hilfe!
Nachtrag: Datenblatt OPB743. Das Teil hat nur 4 Pins, der im Schaltplan vorhandene Fototransistor war einfach nur in Kicad vorhanden....
@ LOL (Gast) >Die Variante mit dem LM393 wurde gewählt, weil a) vorhanden und b) ist >ohne Verstärkung und Schalthysterese nichts zu machen: Schon mal richtig. >Das Zählrad reflektiert extrem unterschiedlich das Licht des OPB743 und >die "Schluckung" der roten Markierung ist nur geringfügig stärker als >der sie direkt umgebende Bereich (irgend ein Lack?? oder es "eiert"?). >Es gibt aber auch Bereiche auf dem Zählrad, die viel besser >reflektieren. Schlecht. Da muss man was machen. Du brauchst ordentlich Kontrast zwischen Zahrand un kein Zahnrad. U.a. kann man mit einer passenden Lochblende Streu- und Umgebungslicht dämpfen. >schlecht geblieben. Vermutlich da die Scheibe sehr dünn ist und das >meiste Licht an Ihr vorbei geht? Kann sein. Poste mal ein Bild. >Das Oszilloskop zeigt allerdings, das die Schaltschwelle nur wenige mV >über dem Umgebungspegel liegt, was mir Sorge bereitet Mir auch ;-) Das ist nicht stabil und zuverlässig. >Überhaupt ist der Spannungsverlauf alles andere als optimal? In der Tat, du hast mehr oder minder nur Rauschen, wenn gleich die Differenz zwischen LOW und HIGH schonn recht groß ist, fast 4V. Aber die wilden Schwingungen sind uncool. Entweder Umgebungslicht oder eine verseuchte Spannungsversorgung. >Irgendwelche krassen Fehler in diesem Erstlingswerk? Das Symbol für Q1 ist falsch, dort muss ein NPN hin. >1.) Was kann ich tun, um bei ca. 15m einfacher Zuleitungslänge Störungen >zu minimieren? LC-Filter an die Spannungsversorgung. >Was kann ich tun, um die Schaltung besser vor Fehlern zu schützen? >(Verpolung, Verpoldiode, Schottky > Spannungsspitzen). So viele gibt es da nicht. >Falls jemand eine Idee hat, wie ich aus dem Sensorsignal das Optimum >rausholen kann, bitte her damit. Dazu brauchen wir ein Bild des Zählers. > Verschiedene andere Sensoren/IR-LED >waren noch schlechter. >Insbesondere würde ich die Schwankungen gern Glätten, die durch das >Zählrad ausgelöst werden: Dann hast du ja gar keine Signal mehr ;-) > Das Oszilloskop-Bild zeigt ca. 1/2 Umdrehung >mit allen "Highlights". Viel Streulich und Rauschen. Das wird nix, auch wenn eine großer Signalhub vorhanden ist. Erstmal solltest du Umgebungslicht dämpfen, also eine große, lichtdichte Kappe über den ganze Aufbau. Dann muss man sehen, dass man den Kontrast verbessert. Ich sag mal du brauchst mindestens 100mV Spannungsdifferenz vom Optokoppler (Zahn - kein Zahn), damit das halbwegs sicher ist. Und die dürfen auch nicht weglaufen, denn du kannst ja nicht dauernd nachregeln. Du hast zwar mehr, aber auch verdammt viel starkes Gezappel Den meisten Gewinn wird man wohl durch die passende Mechanik und Blenden erreichen. R6 ist zu hochohmig im Verhältnis zu R7, da muss man eher tauschen ;-) Oder man nimmt gleich einen MOSFET als BS170, dann entfällt R7. R3 und R4 sind ungüngstig. Ersetze sie durch EINEN Widerstand (100k oder so), so wie beim klassischen Schmitt-Trigger. Die Schaltschwelle wird dann normal mit dem Poti RV1 eingestellt. Mit R5=909K und dem neuen R3=100k hat man ca. +/-250mV Hysterese, das passt.
:
Bearbeitet durch User
Versorge deine Schaltung mal probeweise aus 3x AA Batterien.
Nimm statt einer IR-Led eine grüne oder weiße und eine separate Fotodiode/-Transistor oder eine zersägte Schranke. Das verbessert den Kontrast der roten Marke. Probiere Farbfolien vor dem Empfänger. Linsen zur Abbildung helfen auch noch das Streulicht zu vermindern. Gruß - Werner
Hallo Falk, Falk B. schrieb: >>schlecht geblieben. Vermutlich da die Scheibe sehr dünn ist und das >>meiste Licht an Ihr vorbei geht? > > Kann sein. Poste mal ein Bild. Siehe Anhang. Der Zähler ist mein Experimentierzähler, der "echte" hat die schwarze Riffelung nicht. Von daher hoffe ich auf einen Worst-Case im Testaufbau. >>Das Oszilloskop zeigt allerdings, das die Schaltschwelle nur wenige mV >>über dem Umgebungspegel liegt, was mir Sorge bereitet > > Mir auch ;-) Das ist nicht stabil und zuverlässig. Es gibt glaube ich einen Peak von ca. 150mV, und diverse Tests mit und ohne Licht waren auch immer nachvollziehbar. Das Rauschen liegt vermutlich am Aufbau und am Oszi, davon abgesehen sind das halt 2s pro Div, das Rad dreht sehr langsam. Der Verlauf ist aber nachvollziehbar immer so, d.h. ca. 50% des Umlaufes reflektiert es so gut, das es die Spannung ziemlich stark runterzieht, allerdings 25% des Umlaufes dafür fast gar nicht. Prinzipiell wäre mir das ja egal, weil ob ich nun 2cm oder 1/4 des Umlaufes zähle ist nicht relevant. Allerdings macht auch der gut reflektierende Teil so Sprünge, und die lösen dann mehrfache Impulse aus. Der 150-200mV Peak im Oszi-Bild ist die rote Markierung und deren Dauer, da wird schön exakt geschalten. Die schluckt nochmal mehr Licht als der Rest der Scheibe. Mit dem Trimmer ist das auch ziemlich gutmütig einzustellen, ca. 1/2 Umdrehung derzeit. >>Irgendwelche krassen Fehler in diesem Erstlingswerk? > > Das Symbol für Q1 ist falsch, dort muss ein NPN hin. Ahja. Ich habe da derzeit PNP drin, weil ich ja gegen GND schalte. Mit einer Test LED (nicht im Bild) von +5V -> Q1 Pin C geht es auch und ich sehe wann geschalten wird ;) >>1.) Was kann ich tun, um bei ca. 15m einfacher Zuleitungslänge Störungen >>zu minimieren? > > LC-Filter an die Spannungsversorgung. Macht das auch Sinn bei dem "Schaltkontakt"? Der ist ja normal auch +5V. Besonders schnell und steil muss vermutlich nicht geschalten werden. (Der DS2423 am anderen Ende hat zwar ne Hysterese, aber glaube ich keine große.) >>Was kann ich tun, um die Schaltung besser vor Fehlern zu schützen? >>(Verpolung, > > Verpoldiode, Schottky > Okay, also ein paar BAT46 dazu. >> Das Oszilloskop-Bild zeigt ca. 1/2 Umdrehung >>mit allen "Highlights". > > Zu wenig, das ist nur Streulich und Rauschen. Ich hatte im Raum nur ne Neonröhre mit 22W an. Wenn ich die direkt auf den Zähler richte, sieht das genau so aus. Taschenlampe ändert auch nichts, der 150mV Peak bleibt, nur der allgemeine Pegel verschiebt sich (ggf. Trimmer nachstellen). > Erstmal solltest du Umgebungslicht dämpfen, also eine große, lichtdichte > Kappe über den ganze Aufbau. Dann muss man sehen, dass man den Kontrast > verbessert. Ich sag mal du brauchst mindestens 50-100mV > Spannungsdifferenz vom Optokoppler (Zahn - kein Zahn), damit das rot<->nicht rot. Und die hab ich, das Oszibild hat auf Ch.2 2V/div. Egal was ich gemacht habe: Das absolute Maximum war immer an der roten Markierung, nur halt nur ca. 5-10% mehr als das restliche Signal - und letzteres schwankt extrem. > R6 ist zu hochohmig im Verhältnis zu R7, da muss man eher tauschen ;-) > Oder man nimmt gleich einen MOSFET als BS170, dann entfällt R7. Okay, das ist dann was zur Nachbesserung des Schalters. > R3 und R4 sind ungüngstig. Ersetze sie durch EINEN Widerstand (10k oder > so), so wie beim klassischen Schmitt-Trigger. Die Schaltschwelle > wird dann normal mit dem Poti RV1 eingestellt. Mit R5=909K und dem neuen > R3=10k hat man ca. +/-25mV Hysterese, das passt. Okay, werd ich mal testen. R4 ist drin, weil der im Datenblatt von TI: http://www.ti.com/lit/gpn/lm193-n Seite 14, Fig. 23 drin ist. In den anderen Schaltungen und bei den Rechnern im Internet hab ich den nirgendwo gefunden. Funktionierte aber glaube ich besser mit, bei diversen Iterationen vor diesem Post war er nicht drin. Mit R3 kleiner werde ich mal testen, 10k hatte ich aber IIRC auch schon mal verbaut. Das war glaube ich nicht besser, eher schlechter. Könnte das am Poti liegen? Das ist ein 10 Umdrehungen trimmer, leider habe ich davon keine >20k. Werde ich morgen nochmal testen.
Falk B. schrieb: > Versorge deine Schaltung mal probeweise aus 3x AA Batterien. Werd ich machen. Derzeitige Spannungsversorgung ist der 5V Festpannungsausgang von einem Peaktech 6035D https://www.reichelt.de/Labornetzgeraete/PEAKTECH-6035D/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=4952&ARTICLE=42362&OFFSET=500&WKID=0& (Keine Ahnung, ob das noch das selbe Modell ist, meins ist >10 Jahre alt.) Das sollte eigentlich Linear sein, aber bei dem Kabelchaos auf dem Tisch würde mich nichts wundern. Trägt aber zum Worst-Case Szenario bei ;)
@ LOL (Gast) >Umlaufes zähle ist nicht relevant. Allerdings macht auch der gut >reflektierende Teil so Sprünge, und die lösen dann mehrfache Impulse >aus. Eben das darf nicht sein. >Der 150-200mV Peak im Oszi-Bild ist die rote Markierung und deren Dauer, >da wird schön exakt geschalten. Die schluckt nochmal mehr Licht als der >Rest der Scheibe. Ja, aber die Störungen, Peaks sind Mist. >Ahja. Ich habe da derzeit PNP drin, weil ich ja gegen GND schalte. Mit einem PNP? Sehr unüblich. > Mit >einer Test LED (nicht im Bild) von +5V -> Q1 Pin C geht es auch und ich >sehe wann geschalten wird ;) Du betreibst den Transistor falsch. Das geht zwar, ist aber nicht sehr schön und auch nicht leistungsfähig. >> LC-Filter an die Spannungsversorgung. >Macht das auch Sinn bei dem "Schaltkontakt"? Deine Lichtschranke und der Komparator sind kein Schaltkontakt, sondern Analogtechnik. Und wie man sieht, eher störungsempfindlich. >Der ist ja normal auch +5V. >Besonders schnell und steil muss vermutlich nicht geschalten werden. Darum geht es nicht. Die Störungen von aussen sollen keine Fehlpulse erzeugen! >Ich hatte im Raum nur ne Neonröhre mit 22W an. Wenn ich die direkt auf >den Zähler richte, sieht das genau so aus. Taschenlampe ändert auch >nichts, der 150mV Peak bleibt, nur der allgemeine Pegel verschiebt sich >(ggf. Trimmer nachstellen). Hmmm. >rot<->nicht rot. Und die hab ich, das Oszibild hat auf Ch.2 2V/div. Egal >was ich gemacht habe: Das absolute Maximum war immer an der roten >Markierung, nur halt nur ca. 5-10% mehr als das restliche Signal - und >letzteres schwankt extrem. Das ist schlecht. Wie der Werner schon schrieb. Nimm eine grüne LED. Denn die rote Markierung reflektiert kein grünes Licht, ist also bei grüner Beleuchtung schwarz (probiers aus im Dunkeln). Der helle Teil ist "weiß", er reflektiert alle Farben gleich gut. Damit bekommt man deutlich mehr Kontrast. Trotzdem muss man die Empfängerdiode gut ausrichten und mit Blenden versehen, damit sie nur die schmale Scheibe "sieht" und keinerlei Streulicht. Möglicheweise bekommt man das auch mit dem Reflexkoppler hin, muss man halt viel probieren. Z.B. mit schwarzem Klebeband eine einfache Streifenblende herstellen, welche nur noch die Scheibe sichtbar läßt. Vielleicht 1mm Spaltbreite.
Falk B. schrieb: >>Ahja. Ich habe da derzeit PNP drin, weil ich ja gegen GND schalte. > > Mit einem PNP? Sehr unüblich. Grad noch mal nachgelesen, genau falsch rum. Clever ;) >>> LC-Filter an die Spannungsversorgung. > >>Macht das auch Sinn bei dem "Schaltkontakt"? > > Deine Lichtschranke und der Komparator sind kein Schaltkontakt, sondern > Analogtechnik. Und wie man sieht, eher störungsempfindlich. Ich meinte hier den Transistorausgang, wenn ich den dann mal richtig rum habe. >>rot<->nicht rot. Und die hab ich, das Oszibild hat auf Ch.2 2V/div. Egal >>was ich gemacht habe: Das absolute Maximum war immer an der roten >>Markierung, nur halt nur ca. 5-10% mehr als das restliche Signal - und >>letzteres schwankt extrem. > > Das ist schlecht. > > Wie der Werner schon schrieb. Nimm eine grüne LED. Denn die rote Werde ich auch mal probieren. Brauche ich denn dann nicht auch einen anderen Fototransistor? Laut Datenblatt sind die ja stark von der Wellenlänge abhängig. Das was mir am OPB743 halt gut gefallen hat ist das beide Teile der Optik halbwegs auf einander ausgerichtet sind. Gut, Reflektiert am besten bei 4mm (die Messung ist laut Datenblatt mit Papier gemacht), von der reinen Mechanik sollte das mit einem echten Reflektor weiter gehen. Ich hatte das auch vorher mit einem Metallspiegel probiert - bis 10mm war alles im grünen Bereich. Nur war der Spiegel halt nicht die Zählscheibe... Immerhin kann man das Gehäuse aufhebeln und die Diode bzw. den Transistor austauschen.
LOL schrieb: > Brauche ich denn dann nicht auch einen > anderen Fototransistor? Dein verwendeter Sensor sieht groß aus, ich verwende für diesen Zweck diesen hier:https://www.reichelt.de/Optokoppler/ELI-TR8307/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=3046&ARTICLE=114341&OFFSET=16& Den setze ich auch für den Wasser- und Gaszähler ein.
...Vielleicht hilft auch ein "rot-selektiver" Empfänger in Form einer roten Led als Fotodiode. Habe mal gelesen, daß die Leds für ihre Emissionsfarbe auch als Empfänger am empfindlichsten sind, aber das nie ausprobiert. Beleuchtung dann mit weißer Led. Falschlicht-Abblendung ist aber hier zwingend nötig, um das Signal-Rausch-Verhältnis schon zu Beginn zu verbessern. Jetzt erinnere ich mich, mal einen Aufsatz des Zählerherstellers Landis&Gyr gelesen zu haben, wobei die mit der Auswertung genau dieses Meßverfahrens auch etliche Klimmzüge machen mußten, bis das fehlerfrei funktionierte. Das war vor der Led-Zeit und die arbeiteten mit einer Abbildungsoptik für die Glühbirne und die Fotodiode. Gruß - Werner PS: Im Nahen IR, wo die Reflexlichtschranken arbeiten, wird nur der äußere Schutzlack gesehen, egal ob es darunter blank oder gefärbt ist. Das erklärt auch den relativ schlechten Kontrast.
Frank G. schrieb: > LOL schrieb: >> Brauche ich denn dann nicht auch einen >> anderen Fototransistor? > Dein verwendeter Sensor sieht groß aus, > ich verwende für diesen Zweck diesen > hier:https://www.reichelt.de/Optokoppler/ELI-TR8307/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=3046&ARTICLE=114341&OFFSET=16& > > Den setze ich auch für den Wasser- und Gaszähler ein. Kannst du was zu deinem Aufbau und der Schaltung sagen zeigen? Ich habs mal mitm Wasserzähler probiert aber der wollte nich ?
Jörg E. schrieb: > Kannst du was zu deinem Aufbau und der Schaltung sagen zeigen? Nicht professionell, aber es funktioniert: * Einen Impedanzwandler * nachgeschalteten Schmitt-Trigger * eine LED als Justierhilfe. Dann habe ich solange auf dem Steckbrett herumexperimentiert, bis es passte. Als erste Gehversuche nahm ich einen Sensor, den ich mal irgendwo ausgeschlachtet hatte (Siehe Gaszählerfoto). Daraufhin bestellte ich ein paar bei Reichelt. Auf dem Stromzählerfoto sieht man schön den IR-Punkt.
:
Bearbeitet durch User
Hallo Werner, Werner H. schrieb: > ...Vielleicht hilft auch ein "rot-selektiver" Empfänger in Form > einer > roten Led als Fotodiode. Habe mal gelesen, daß die Leds für ihre > Emissionsfarbe auch als Empfänger am empfindlichsten sind, aber das nie > ausprobiert. Ich habe das mal in google geworfen, und wie es scheint sind LEDs in einem leicht anderen Bereich lichtempfindlich, als sie selbst abstrahlen: https://led-brdf.wikispaces.com/Led+Sensing+and+Spectral+Sensitivity Und der Bereich ist wohl auch sehr klein. (PDF am Ende der Seite) Glaubt man dieses, wäre eine grüne Beleuchtung mit gelber oder oranger LED als Empfänger vermutlich optimal. Insofern habe ich mal all meine LED durchprobiert - am besten war eine Orange LED. Leider ist eine LED oder Fotodiode mit Zusatzaufwand verbunden, was die Schaltung angeht - da sind Größenordnungen zum Fototransistor dazwischen. Allerdings habe ich auch nur 15+ Jahre alte no-name LED da. Nennen wir es Plan B. Ich habe auch IR-Empfänger / Fototransistoren die ich aus diversen Geräten habe getestet, die reagieren höchstens auf rotes Licht und das auch nur um Größenordnungen schlechter als auf IR. Somit habe ich derzeit nichts zur Hand, was ich mal eben spontan umbauen könnte - kommt auf die Shoppingliste. > PS: Im Nahen IR, wo die Reflexlichtschranken arbeiten, wird nur der > äußere Schutzlack gesehen, egal ob es darunter blank oder gefärbt ist. > Das erklärt auch den relativ schlechten Kontrast. Die anderen Projekte, die ich fand argumentieren damit, das der rote Lack auch IR absorbiert - zumindest besser als der Rest der Scheibe. Die Masse verwendet aber einen µC und Wesentlich mehr Leistung für die Beleuchtung als die paar mA, die ich derzeit nutze. Außerdem habe ich heute auch mal mit verschiedenem Streulicht experimentiert: Die jetzige Schaltung ist unempfindlich gegen Energiesparlampen, Neonröhren und LED-Licht. Aber wehe, wenn eine Halogenlampe (uralte Taschenlampe) kommt: Die scheint einen immensen Infrarotanteil zu haben (wen wundert's) und übertönen die LED selbst bei indirektem Licht sofort. Sonne dürfte genau so tödlich sein, allerdings ist das im Moment eher schwer zu testen. Jedenfalls muss da also definitiv ne Kappe drüber, sollte das jemals fertig werden.
@ Frank G. (frank_g53) >Nicht professionell, aber es funktioniert: Mit viel Glück! >* Einen Impedanzwandler Im Schaltplan steht Transimpedanzverstärker, aber das stimmt nicht. >* nachgeschalteten Schmitt-Trigger Das ist der sinnvolle Teil deiner Schaltung ;-) >* eine LED als Justierhilfe. Dito. Deine Schaltung ist schlecht. U1.1 ist bei dir als Komparator ohne Hysterese beschaltet. Ganz große Pfui! Denn damit zappelt der Ausgang nahe der Schaltschwelle schon rum, und zwar von 0V bis VCC. Das ist KEIN Linearverstärker, es fehlt die Rückkopplung! Der nachgeschaltete Schmitt-Trigger ist damit praktisch wirkungslos, es gibt ja nicht mal eine RC-Filter gegen höherfrequente Fehlpulse! Das Ganze kann man deutlich einfache und BESSER aufbauen, wenn man gleich die 1. Stufe als invertierenden Schmitt-Trigger beschaltet. Der ist hochohmig genug am Eingang, LM393 & Co. Der Phototransistor ist verpolt im Schaltplan.
@ LOL (Gast) >> ...Vielleicht hilft auch ein "rot-selektiver" Empfänger in Form >> einer >> roten Led als Fotodiode. Nein. > Habe mal gelesen, daß die Leds für ihre >> Emissionsfarbe auch als Empfänger am empfindlichsten sind, aber das nie >> ausprobiert. LEDs sind miese Photodioden, die Empfindlichkeit ist deutlich geringer. >Glaubt man dieses, wäre eine grüne Beleuchtung mit gelber oder oranger >LED als Empfänger vermutlich optimal. Vergiss das. >Insofern habe ich mal all meine LED durchprobiert - am besten war eine >Orange LED. Leider ist eine LED oder Fotodiode mit Zusatzaufwand >verbunden, was die Schaltung angeht - da sind Größenordnungen zum >Fototransistor dazwischen. Eben! >Ich habe auch IR-Empfänger / Fototransistoren die ich aus diversen >Geräten habe getestet, die reagieren höchstens auf rotes Licht und das >auch nur um Größenordnungen schlechter als auf IR. Logisch, die haben meist einen Tageslichtsperrfilter drin. >Die anderen Projekte, die ich fand argumentieren damit, das der rote >Lack auch IR absorbiert - zumindest besser als der Rest der Scheibe. Ist auch so. Die Frage ist halt, ob der Kontrast reicht. >Die Masse verwendet aber einen µC und Wesentlich mehr Leistung für die >Beleuchtung als die paar mA, die ich derzeit nutze. Das braucht man alles nicht. Der uC reißt es nicht raus, mehr Lichtleistung auch nicht. >Die jetzige Schaltung ist unempfindlich gegen Energiesparlampen, >Neonröhren und LED-Licht. Aber wehe, wenn eine Halogenlampe (uralte >Taschenlampe) kommt: Die scheint einen immensen Infrarotanteil zu haben >(wen wundert's) und übertönen die LED selbst bei indirektem Licht >sofort. Also eine Kappe über alles!
Außerdem neu: 1.) Ich habe Messungen im Batteriebetrieb (4x1,2V NiMh) gemacht. Das Ergebnis sieht nicht anders aus als gestern auch. Mir viel auch auf, das die Spitzen in der "gut" reflektierenden Zone offenbar daher kommen, das die schwarze Riffelung teilweise nicht vollständig ist und vermutlich dort das Alu der Scheibe durchscheint. Wenn der Zähler wirklich still steht (Stecker raus - das Teil läuft auch ohne Verbraucher langsam weiter...), sind die Messungen am Oszi nur waagerechte Linien. 2.) Umbau der Schaltung auf 10k Widerstand, Stromversorgung wieder über das Labornetzteil. Ergebnis im Bild Oszi-10k_vertikal.gif - keine Änderung. Hier habe ich auch mal die rote Markierung hervorgehoben, man sieht den Spitzenwert recht gut. 3.) Test anderer Ausrichtung der LEDs. Ich hatte die bislang parallel zur Scheibe/Horizontal, da ich hoffte, so einen breiteren Streifen bestrahlen zu können und evt. die "Riffelung" mit Reflektieren würde. Außerdem war das so wesentlich einfacher auszurichten ;-). Eine vertikale Ausrichtung brachte keine Wesentliche Änderung des Signalpegels, allerdings ist die Montage deutlich schwieriger, weil der Reflektierende Punkt "kleiner" ist: In der Höhe hat man quasi nur den Scheibendurchmesser Spiel, in der Breite ist die Position dagegen fast egal, pi*Daumen reicht. Bei horizontaler Ausrichtung ist das Ganze erheblich "schwammiger": Man kann die Scheibe zwar quasi nicht verfehlen, hat dafür aber Probleme, den Punkt maximaler Reflexion zu finden. Alles reflektiert irgendwie, nur halt nicht gut. Für die endgültige Mechanik werde ich deshalb eher die vertikale Variante wählen: Lieber empfindlich zu justieren als nicht das Maximum finden. Im Moment glaube ich, wie bereits vorgeschlagen mit einer komplett schwarzen Kappe das Ablesen realisieren zu können. Allerdings sind dann Fremdablesungen des Zählers nicht mehr ohne Eingriff möglich. Das geht vermutlich ins Auge, falls doch mal jemand vom Netzbetreiber reinschaut... Ich werde mir morgen mal den endgültigen Zähler vornehmen, vielleicht funktioniert das Ganze ohne geriffeltes Rad (und daher kommende Schwankungen) besser. Da ich nur den einen Zähler habe (alle anderen haben Reflektoren oder Reedkontakte) ist es vermutlich besser, die Kirche im Dorf zu lassen... GGf. probiere ich noch mal die Schaltung von frank_g53 aus, mal sehen. Über Erfolg oder Misserfolg berichte ich dann entsprechend ;) Danke an alle Beteiligten für die hilfreichen Kommentare.
Ist der Transistor tatsächlich ein PNP und wenn ja, woher bekommt der seinen Basisstrom? Das ist wohl eher ein NPN (BC547) verbaut wurden. Die Anschlüsse würden dann auch passen. Der LM393 Hat eigentlich schon einen OpenCollector-Ausgang, das ist der Grud warum R6 gebraucht wird. Es wird also kein extra Transistor gebraucht.
@ LOL (Gast) >Ich habe Messungen im Batteriebetrieb (4x1,2V NiMh) gemacht. Das >Ergebnis sieht nicht anders aus als gestern auch. Auch das ist eine wichtige Erkenntnis. >Wenn der Zähler wirklich still steht (Stecker raus - das Teil läuft auch >ohne Verbraucher langsam weiter...), sind die Messungen am Oszi nur >waagerechte Linien. OK. >Ergebnis im Bild Oszi-10k_vertikal.gif - keine Änderung. >Hier habe ich auch mal die rote Markierung hervorgehoben, man sieht den >Spitzenwert recht gut. Naja, die Wackler davor und danach sind aber auch nicht ohne. >den Punkt maximaler Reflexion zu finden. Alles reflektiert irgendwie, >nur halt nicht gut. Schlecht. >Für die endgültige Mechanik werde ich deshalb eher die vertikale >Variante wählen: Lieber empfindlich zu justieren als nicht das Maximum >finden. Eben! >Im Moment glaube ich, wie bereits vorgeschlagen mit einer komplett >schwarzen Kappe das Ablesen realisieren zu können. Versuch doch mal schrittweise eine Blende zu bauen. Vielleicht reicht ja eine Teilblende. >Schwankungen) besser. Da ich nur den einen Zähler habe (alle anderen >haben Reflektoren oder Reedkontakte) ist es vermutlich besser, die >Kirche im Dorf zu lassen... Eben!
LOL schrieb: > GGf. probiere ich noch mal die Schaltung von frank_g53 aus, mal sehen. Lieber nicht: Falk B. schrieb: > Deine Schaltung ist schlecht. U1.1 ist bei dir als Komparator ohne > Hysterese beschaltet. Ganz große Pfui! Denn damit zappelt der Ausgang > nahe der Schaltschwelle schon rum, und zwar von 0V bis VCC. Das ist KEIN > Linearverstärker, es fehlt die Rückkopplung! Der nachgeschaltete > Schmitt-Trigger ist damit praktisch wirkungslos, es gibt ja nicht mal > eine RC-Filter gegen höherfrequente Fehlpulse! Muss mir bei Gelegenheit das "Design" nochmal ansehen/messen. Ist schon länger her. Zählerstände passen aber bis jetzt. Es sind 2 Neonröhren über den Schaltungen installiert.Wenn das Licht ein- und ausgeschaltet wird, hat das keinen störenden Einfluss. Daher habe ich die Kondensatoren einfach weggelassen..... Ist eben alles ein Provisorium, was wahrscheinlich nicht mehr geändert wird..... LOL schrieb: > Das geht > vermutlich ins Auge, falls doch mal jemand vom Netzbetreiber > reinschaut... Bei mir hatten sie den Verdacht ich würde den Zähler manipulieren.....
Hallo, ein finales Update hierzu: LOL schrieb: > Ich werde mir morgen mal den endgültigen Zähler vornehmen, vielleicht > funktioniert das Ganze ohne geriffeltes Rad (und daher kommende > Schwankungen) besser. Da ich nur den einen Zähler habe (alle anderen > haben Reflektoren oder Reedkontakte) ist es vermutlich besser, die > Kirche im Dorf zu lassen... Das habe ich heute mal mit der Schaltung probiert, Messaufbau wie zuletzt mit 10k/909k Hysterese und vertikaler Sensoranordnung, Stromversorgung 4xAA und ich hab mir diesmal nicht die Mühe gemacht, den Schwellwert nachzuregeln. Am Zählerplatz ist mit Oszi und Steckbrett nicht so dolles arbeiten ;) Ich hatte den Zähler vorab nicht exakt studiert, weil ich ja einen anderen zum testen hatte von dem ich ausging, das er "worst case" sei. Nun ja, war er. Siehe Anhang. Das Oszi-Bild wurde gemacht, während ich mit besagter Halogen-Taschenlampe gestört habe ;-) Durch die physische Nähe der Scheibe trifft man schlichtweg nicht mehr -> keine nennenswerte Auswirkungen. Das der Unterschied derartig krass sein könnte, hatte ich nicht erwartet. Ich musste nicht mal den Vorwiderstand für den Fototransistor anpassen... Der Hauptunterschied ist vermutlich, das beim EVU-Zähler das Zählrad deutlich näher dran ist, was es direkt in den Fokus des OPB743 bewegt. Dadurch ist die Reflexion nahezu ideal. Außerdem ist das Zählrad glatt, hat keine Lackschicht und die rotbraune Markierung ist dick + matt. Insofern: Viel unnötiger Aufwand/Sorge. Falls also jemand 4mm->1cm via IR Reflektiv messen will: Der OPB743 von Pollin ist sehr nett für 0,30€. Sogar mit wenig Strom für die LED ;) Ich mach jetzt noch die Mechanik hübsch, danach dürfte die Sache erledigt sein. Carl Drexler schrieb in Beitrag #4406492 > Das ist wohl eher ein NPN (BC547) verbaut wurden. Die Anschlüsse würden dann auch passen. Das mit dem PNP vs. NPN hatten Falk Brunner schon klargestellt, steht auf der ToDo-Liste. Das alles ist bis dato nur drin, damit die Messwerte vergleichbar waren. Einen Transistor werde ich trotzdem vorsehen, auch wenn es mit dem LM393 geht: Erstens mehr Strom möglich, zweitens lieber der Transistor stirbt als der LM. </Paranoia> Frank G. schrieb in Beitrag #4406536 > Bei mir hatten sie den Verdacht ich würde den Zähler manipulieren..... Da hab ich auch drüber nachgedacht. Prinzipiell ist es aber trivial nachzuweisen, das a) mein Verbrauch gleich bleibt b) ich das Ding hier dokumentiert habe c) es nicht magnetisch ist ;) Insofern seh ich da nicht das Problem, Smart Home ist jetzt bekannter als früher. Mal abgesehen davon, das wenn das nächste mal jemand vom Netzbetreiber kommt, es vermutlich derjenige ist, der einen neuen Zähler setzen will. Und das wird vermutlich kein Ferraris sein ;) Danke nochmal für eure Hilfe und Anregungen.
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.