Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Stromfluss hörbar machen


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von Erwin E. (kuehlschrankheizer)


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Für folgendes Problem suche ich eine Lösung:
An einem Shunt mit 0,22R fällt eine Spannung ab. Der Strom liegt 
zwischen 0 und 3A. Ich möchte nun hörbar machen, wenn der Strom 500mA 
überschreitet. Die Amplitude des Tonsignals soll bei 500mA so groß sein, 
dass es gerade so hörbar ist und bei 3A die Maximallautstärke erreichen.

Klanglich gibt es keine besonderen Anforderung, die Frequenz soll 
zwischen 300Hz und 1kHz liegen. Am liebsten einstellbar. Ob ein Piezo 
oder ein Kleinlautsprecher zur Ausgabe benutzt wird ist egal, obwohl ich 
glaube dass ein Lautsprecher angenehmer klingt. Die Maximallautstärke 
soll so groß sein, dass sie aus 50cm Entfernung gut hörbar ist. Die 
Lautstärke sollte einstellbar sein.

Wie immer bei solchen Fragen, soll die Schaltung einfach sein, wenig 
kosten und auf der Platine noch weniger Platz einnehmen. ;)

Als Betriebsspannung stehen 5V zur Verfügung.

Die Schaltung soll eine Konstantstromquelle ergänzen, die zum Einlöten 
von Mittelwänden aus Wachs in Rähmchen für Bienenkästen dient. Durch den 
Strom werden Drähte, die in besagtem Rähmchen gespannt sind, erwärmt 
werden. Dadurch schmilzt sich die Wachsplatte auf die Drähte.
Eine akustische Rückmeldung, ob Strom fließt, ist dabei hilfreich.

von Christian M. (Gast)


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Gegenfrage:
Wäre es nicht einfacher (oder überhaupt möglich), die Spannung am 
Ausgang der KSQ zu überwachen. Die geht nähmlich ohne Last an ihren 
Anschlag hoch und sinkt mit dem angeschlossenen Widerstand; in einem 
viel grösseren Umfang als über dem Shunt.

Gruss Chregu

von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


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Das ist doch eine ideale Aufgabe für einen Tiny-AVR mit ADC und internem 
Vorverstärker, so wie den Tiny441 zum Beispiel. Die Tonerzeugung macht 
dann eine PWM und mit einem kleinen Digital-Verstärker kann man auch mit 
genug Bumms einen Lautsprecher befeuern. Die Schaltung dafür wird nicht 
größer als eine 1 Euro-Münze und der Preis dafür ist ohne Lautsprecher 
unter 10 Euro. Jetzt muss man nur noch programmieren können.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Sowas geht mit einem einzigen LM393 Dual Komparator. Der erste misst am 
Shunt auf die Schwellspannung, der zweite ist als Rechteck Generator 
geschaltet. Komparator 1 gibt Komparator 2 frei.
Besonders stromsparend ist der zum LM393 kompatible LM2903.

von ASinus (Gast)


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Moin Kühl Schrank,

schau dir mal den Thread an:

Beitrag "akustisches Amperemeter"

Da findest du die Lösung, wie ich sie umgesetzt habe. Incl. meinen 
Erfahrungen damit.

Gruß
ASinus

von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


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Matthias S. schrieb:
> Sowas geht mit einem einzigen LM393 Dual Komparator. Der erste misst am
> Shunt auf die Schwellspannung, der zweite ist als Rechteck Generator
> geschaltet. Komparator 1 gibt Komparator 2 frei.
> Besonders stromsparend ist der zum LM393 kompatible LM2903.

Dann sag mir mal, wie Du das mit der steigenden Lautstärke bei höher 
werdendem Strom löst?

: Bearbeitet durch User
von THOR (Gast)


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Da kann man mit NE555 und OPV sicher was schönes bauen, aber mit nem 
attiny ist man imho besser bedient, besonders was die 500mA 
Schaltschwelle angeht.

Sich auf die Hörschwelle des menschlichen Ohrs zu verlassen ist ne 
schlechte Idee, das muss schon hart umgeschaltet werden.

Kann der TE son Ding programmieren ist jetzt die Frage.

von Thomas B. (thombde)


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Obwohl das hier schon oft angesprochen wurde.
Ich würde die Frequenz variieren, ist besser hörbar als eine Änderung 
der Lautstärke.

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von Lutz H. (luhe)


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Etwa
LTC6101 - High Voltage, High-Side Current Sense Amplifier in SOT-23,
mit u/ f Wandler

von Joe F. (easylife)


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Thomas B. schrieb:
> Obwohl das hier schon oft angesprochen wurde.
> Ich würde die Frequenz variieren, ist besser hörbar als eine Änderung
> der Lautstärke.

Finde ich auch. Der Sound, den Gleitschirm-Variometer von sich geben ist 
da sehr aussagekräftig. Die Tonhöhe variiert, und die Pulsfrequenz 
ändert sich.
Das ist eindeutiger und intuitiver zu beurteilen als ein
gleichbleibender Ton mit variierender Lautstärke.

https://www.youtube.com/watch?v=Ubc88NkWnN0&t=22

von Erwin E. (kuehlschrankheizer)


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Vielen Dank allen Antwortern!

Anfangs habe ich auch an einen Tiny gedacht, analog wäre es mir aber 
trotzdem lieber, weil es simpler wäre in diesem Fall. Oder eben auch 
nicht...

Zwischenzeitlich bin ich auf den TDA7052A gestoßen, bei dem kann man die 
Lautstärke spannungsgesteuert einstellen. Sogar logarithmisch.
Also habe ich eine Schaltung mit LM324 entworfen. Den 3. OP nehme ich 
für eine zusätzliche optische Anzeige her.

Bisher löte ich meine Mittelwände mit dem Labornetzteil ein. Dieses 
fängt bei zunehmender Stromstärke an zu Brummen. Eigentlich lästig, für 
diesen Anwendungsfall ist es aber recht praktisch.
Weil die Drähte der Rähmchen oft oxidiert sind, ist der Kontakt nämlich 
nicht immer gleich da. Da hilft es mir ungemein, wenn ich eine 
akustische Rückmeldung bekomme.

Könnt ihr mal über beiliegenden Schaltplan gucken, ob da grobe Fehler 
drin sind? In den nächsten Tagen werde ich das mal auf dem Steckbrett 
aufbauen.

: Bearbeitet durch User
von Lutz H. (luhe)


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Der OPV IC2A kann auch eine negative Ausgangsspannung erzeugen, schadet 
-5V dem PIN 4 des TDA7052A ? 0,4V...1,2V ist lt. meinem Datenblatt 
interessant.

von Erwin E. (kuehlschrankheizer)


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Lutz H. schrieb:
> Der OPV IC2A kann auch eine negative Ausgangsspannung erzeugen,

Kaum. Wo soll er die denn hernehmen? Bei SingleSupply Versorgung.

von Joe F. (easylife)


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Kühl S. schrieb:
> Könnt ihr mal über beiliegenden Schaltplan gucken

Hat doch schon viel Gutes.
Da du ja noch einen Op-Amp unbenutzt rumliegen hast, könntest du dir den 
Signalton etwas angenehmer gestalten.
Rechtecke klingen ziemlich nervtötend.
Anbei ein einfacher Umbau, der aus dem ohnehin vorhandenen Dreieck ein 
sinusähnliches Tonsignal macht.
IC2C war für meinen Geschmack ohnehin etwas sehr hochohmig beschaltet.

: Bearbeitet durch User
von Erwin E. (kuehlschrankheizer)


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Joe F. schrieb:
> Anbei ein einfacher Umbau, der aus dem ohnehin vorhandenen Dreieck ein
> sinusähnliches Tonsignal macht.

Danke! Habe ich wie von dir vorgeschlagen umgesetzt, die Platine müsste 
in 3 Wochen da sein. Ich geb dann noch eine Rückmeldung, ob die 
Schaltung erwartungsgemäß funktioniert.

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