Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Widerstand über Spannung steuern


von Daniel Sa. (Gast)


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Hallo ihr Lieben,

ich bin grad dabei ein Gaspedal zu simulieren und an ein Autosteuergerät 
einzubinden. Das Steuergerät wird von einem Simulator speziell für 
Autosteuergeräte angesteuert.

Das Gaspedal soll durch eine Schaltung ersetzt werden und rauskommen 
sollen 2x 4..20mA (redundant)bei einer Spannung von 24V.
Der Simulator liefert über einen DAC Kanal 2..10V. Mit diesem Kanal 
möchte ich einen Widerstand ansteuern, sodass eben der gewünschte Strom 
fließt.

-> 2V = 8mA ;  10V = 40mA

Den DAC Kanal kann man nicht direkt nutzen, da dieser bloß einen Strom 
von max. 5mA liefert.

Leider fehlt mir ein Ansatz, was für ein Bauteil ich an dieser Stelle 
verwenden oder ob diese Schaltung überhaupt Sinn macht bzw. ob es nicht 
auch einfacher geht.

Danke schon mal für jede Hilfe.

von Stephan (Gast)


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Daniel Sa. schrieb:
> 2V = 8mA ;  10V = 40mA

Ist aber nicht ganz im Sinne des Erfinders. Die doppelte Ausführung der 
Ansteuerung ist zur Sicherheit gedacht. Parallelschalten kann problemlos 
funktionieren, muss es aber nicht (für alle Situationen).

Daniel Sa. schrieb:
> Leider fehlt mir ein Ansatz, was für ein Bauteil ich an dieser Stelle
> verwende

Spannungsgesteuerte Stromquelle. Unter dem Begriff gibt's dann tausende 
Dokumente bei Google.

von Daniel Sa. (Gast)


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Danke

Stephan schrieb:
> Daniel Sa. schrieb:

> Ist aber nicht ganz im Sinne des Erfinders. Die doppelte Ausführung der
> Ansteuerung ist zur Sicherheit gedacht. Parallelschalten kann problemlos
> funktionieren, muss es aber nicht (für alle Situationen).

Das ist richtig, da es sich aber bloß um eine Simulation handelt, können 
Sicherheitsaspekte vernachlässigt werden.


> Spannungsgesteuerte Stromquelle. Unter dem Begriff gibt's dann tausende
> Dokumente bei Google.

Danke!

von Michael B. (laberkopp)


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Daniel Sa. schrieb:
> ich bin grad dabei ein Gaspedal zu simulieren und an ein Autosteuergerät
> einzubinden. Das Steuergerät wird von einem Simulator speziell für
> Autosteuergeräte angesteuert.

Haben deutsche Automobilfirmen dank outsourcing und Dieselskandal 
wirklich keine anderen Leute mehr ausser Praktikanten frisch von der 
Grundschule ?

Es ist ABSICHT daß dort 2 redundante Kanäle drin sitzen.

von Daniel Sa. (Gast)


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Michael B. schrieb:
> Haben deutsche Automobilfirmen dank outsourcing und Dieselskandal
> wirklich keine anderen Leute mehr ausser Praktikanten frisch von der
> Grundschule ?
>
> Es ist ABSICHT daß dort 2 redundante Kanäle drin sitzen.

Ist das wirklich Absicht? Wow, danke für die Aufklärung, darauf wäre ich 
nicht von alleine gekommen.

Da du nicht weißt worum es hier geht, solltest du besser den Mund 
halten.

von Typ (Gast)


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Gut, da das jetzt geklärt ist...

Auch wenn es keine Sicherheitsbedenken gibt, wäre ich dafür 2 getrennte 
Stromquellen einzusetzen, da vermutlich unbekannt ist, wie die Eingänge 
intern beschaltet sind und auf eine niederohmige Verbindung reagieren 
würden.

Die Kosten für die Bauteile für eine 2. Stromquelle dürften zu 
vernachlässigen sein, die Kosten für eine neue ECU weniger.

von Typ (Gast)


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Typ schrieb:
> und auf eine niederohmige Verbindung reagieren
> würden.

... geschweige denn, ob sich die Ströme überhaupt gleichmäßig aufteilen 
würden.

von Daniel Sa. (Gast)


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Typ schrieb:
> Auch wenn es keine Sicherheitsbedenken gibt, wäre ich dafür 2 getrennte
> Stromquellen einzusetzen, da vermutlich unbekannt ist, wie die Eingänge
> intern beschaltet sind und auf eine niederohmige Verbindung reagieren
> würden.

Die beiden Eingänge sind identisch, das habe ich bereits durch testen 
herausgefunden, wodoruch ich überhaupt erst auf den Entschluss gekommen 
bin, beides über einen DAC zu steuern.

von Daniel Sa. (Gast)


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Stephan schrieb:
> Spannungsgesteuerte Stromquelle. Unter dem Begriff gibt's dann tausende
> Dokumente bei Google.

Hallo Stephan, ich habe nun versucht die letzten zwei Stunden etwas 
passendes für meinen Fall zu finden, ohne Erfolg...

Die Ausführungen mit OPV nehmen den Ausgangsstrom von der 
Steuerspannung, der Strom der Steuerspannung ist jedoch 5mA begrenzt.

Könnte man nicht einen MOSFET als Widerstand benutzen?

von Typ (Gast)


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Daniel Sa. schrieb:
> Die Ausführungen mit OPV nehmen den Ausgangsstrom von der
> Steuerspannung, der Strom der Steuerspannung ist jedoch 5mA begrenzt.

Zeig mal.
Die üblichen Schaltungen die da auftauchen (Umkehrverstärker und 
Elektrometerverstärker) tun das nicht.
Bei letzterem ist der Eingangsstrom sogar nahezu 0.

Daniel Sa. schrieb:
> Könnte man nicht einen MOSFET als Widerstand benutzen?

Kann man, wird aber niemals linear, d.h. man müsste regeln, d.h. es wird 
träge, d.h. es gibt evtl Überschwinger... willst du nicht.

von Daniel Sa. (Gast)


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Typ schrieb:
> Zeig mal.
> Die üblichen Schaltungen die da auftauchen (Umkehrverstärker und
> Elektrometerverstärker) tun das nicht.
> Bei letzterem ist der Eingangsstrom sogar nahezu 0.

Das hier zum Beispiel.

Hast du mal einen Link für mich?

LG

von Daniel Sa. (Gast)


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> Bei letzterem ist der Eingangsstrom sogar nahezu 0.

Das liegt ja an der virtuellen Masse.
Aber das meine ich nicht; bei diesen Schaltungen wird nur eine 
Spannungsquelle verwendet, aber meinen Fall habe ich zwei.

von atzem (Gast)


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Spannung nach Strom 0-20mA kann BurrBrown (nun TI) mit diesem Chip:

http://www.ti.com/product/XTR110

Vielleicht das, was Du suchst...

von Daniel Sa. (Gast)


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atzem schrieb:
> Spannung nach Strom 0-20mA kann BurrBrown (nun TI) mit diesem
> Chip:
>
> http://www.ti.com/product/XTR110
>
> Vielleicht das, was Du suchst...

Danke, aber das hilft mir nicht weiter.
Der Chip hat
1. eine min. Spannung von 13.5V
2. ich möchte ja im Wesentlichen einen Widerstand am besten mit 
Widerstandbereich von 250-500Ohm ansteuern, der den eigentlichen 
Lastkreis begrenzt. Mit diesem Chip würde ich ja über die 2-10V direkt 
die Klemmen der ECU ansteuern.

von Daniel Sa. (Gast)


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Daniel Sa. schrieb:
> atzem schrieb:
>> Spannung nach Strom 0-20mA kann BurrBrown (nun TI) mit diesem
>> Chip:
>>
>> http://www.ti.com/product/XTR110
>>
>> Vielleicht das, was Du suchst...
>
> Danke, aber das hilft mir nicht weiter.
> Der Chip hat
> 1. eine min. Spannung von 13.5V
> 2. ich möchte ja im Wesentlichen einen Widerstand am besten mit
> Widerstandbereich von 250-500Ohm ansteuern, der den eigentlichen
> Lastkreis begrenzt. Mit diesem Chip würde ich ja über die 2-10V direkt
> die Klemmen der ECU ansteuern.

Ich nehm alles zurück, der Chip würde passen. Würde das aber gerne ohne 
diesen Chip, aus Kostengründen, lösen.

von noti (Gast)


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von Typ (Gast)


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Daniel Sa. schrieb:
>> Bei letzterem ist der Eingangsstrom sogar nahezu 0.
>
> Das liegt ja an der virtuellen Masse.

In dem Fall liegts eigentlich einfach am Eingangswiderstand des OPVs.

Also nochmal auf Anfang.

Daniel Sa. schrieb:
> Das Gaspedal soll durch eine Schaltung ersetzt werden und rauskommen
> sollen 2x 4..20mA (redundant)bei einer Spannung von 24V.
> Der Simulator liefert über einen DAC Kanal 2..10V.

Du hast 2...10V und möchtest davon gesteuert 2x 4...20mA liefern.
Ich nehme an linear d.h. jeweils 2mA/V
Die 2...10V sind mit maximal 5mA belastbar.

Wo treten die 24V auf?
Welche Versorgungsspannung hast du zur Verfügung?
Wie belastbar ist diese? (Die 40mA müssen ja am Ende auch irgendwo 
herkommen)

von Daniel Sa. (Gast)


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Typ schrieb:
> Ich nehme an linear d.h. jeweils 2mA/V

Genau, lineares Verhalten soll die Schaltung haben.


> Wo treten die 24V auf?
> Welche Versorgungsspannung hast du zur Verfügung?
> Wie belastbar ist diese? (Die 40mA müssen ja am Ende auch irgendwo
> herkommen)

Die 24V kommen von der Batterie (Nutzfahrzeuge).

Das reale Gaspedal hat 6x Anschlüsse
2x Ubatt
2x Stromausgang
2x Masse

Die Klemmen Ubatt (24V) sind also genau dafür auslegt.

von Petra (Gast)


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Ich weiss nicht ob Dir das weiterhilft: 
http://www.analog-micro.com/de/produkte/ics/ui-wandler/am462/
Ansonsten gibt es bei RS, Farnell,.. fertige Module. 
http://at.rs-online.com/web/p/signalaufbereitung/3240740/
Die Gaspedalgeber die ich kenne, kommunizieren direkt mit dem CAN Bus. 
4-20mA verwendet man in der älteren analogen Industrietechnik um größere 
Entfernungen sicher zu überbrücken und gleichzeitig den Sensor mit Strom 
zu versorgen.

von Wolfgang (Gast)


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Daniel Sa. schrieb:
> Danke, aber das hilft mir nicht weiter.
> ...
> 2. ich möchte ja im Wesentlichen einen Widerstand am besten mit
> Widerstandbereich von 250-500Ohm ansteuern, der den eigentlichen
> Lastkreis begrenzt. Mit diesem Chip würde ich ja über die 2-10V direkt
> die Klemmen der ECU ansteuern.

Warum möchtest du mit einer Spannung einen Widerstand einen Strom 
steuern und nicht direkt mit deiner Spannung einen Strom?

von THOR (Gast)


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Petra schrieb:
> 4-20mA verwendet man in der älteren analogen Industrietechnik um größere
> Entfernungen sicher zu überbrücken und gleichzeitig den Sensor mit Strom
> zu versorgen.

Gibt auch ne Zwischenstufe, beispielsweise für Raddrehzahlsensoren:

3 Strom, level, 4mA 18mA sind die Radzähne
7mA Zwischenlevel, darin ist digital noch ne Information kodiert wie 
z.B. Drehrichtung.

Vorteil: Der moderne 3 level sensor ist zu 2 level systemen 
abwärtskompatibel.

Nachteil: Durch masseversatz und so späße ist die Auswertesoftware etwas 
ausladend.

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