Hallo liebe Gemeinde. Ich würde gerne einen (Dreh)potentiometer durch einen Transistor oder anderes regelbares Bauteil ersetzen. Ziel ist, dass ich über ein analoges Ausgangssignal einen Widerstand zwischen 0 und 1kOhm erzeuge (aus LabView + Analogausgang). Nun kenne ich mich mit Transistoren nicht wirklich aus. Allerdings dürfte deren Widerstand, wenn ich richtig gelesen habe, auch von der Eingangsspannung abhängen (und selbstverständlich von der Steuerspannung). Stimmt das? Gibt es irgendein "einfaches" Bauteil um das Drehpotentionmeter zu ersetzen? Ich bin für jegliche Tipps dankbar.
Manuel schrieb: > Hallo liebe Gemeinde. > > Ich würde gerne einen (Dreh)potentiometer durch einen Transistor oder > anderes regelbares Bauteil ersetzen. Ziel ist, dass ich über ein > analoges Ausgangssignal einen Widerstand zwischen 0 und 1kOhm erzeuge > (aus LabView + Analogausgang). Das Hauptproblem dabei wird sein, dass alle steuerbaren Bauteile mehr oder weniger (eher mehr) nichtlinear sind. Digitalpoti scheidet aus?
Das kommt darauf an, wie dein Poti verwendet wird. Als veränderlicher Widerstand oder als Spannungsteiler.
WAS willst Du erreichen? Wie fast immer ist die Lösung viel einfacher! Manuel schrieb: > Gibt es > irgendein "einfaches" Bauteil um das Drehpotentionmeter zu ersetzen? Digitales Poti, ist aber nicht "einfach". Gruss Chregu
Dirk B. schrieb: > Das kommt darauf an, wie dein Poti verwendet wird. > Als veränderlicher Widerstand oder als Spannungsteiler. Nicht nur, es kommt genauso darauf an welche Spannung an dem Poti liegt, ob diese Spannung auf dem gleichen Potential wie die Steuerung liegt usw. @Manuel: Erzähle doch mal was dieses Poti steuert, eventuell gibt es bessere Wege als ein Poti nachzubilden. Viele Geräte haben z.B. 0-10V Steuereingänge.
einfach? bedingt wenn du alle Spannungen und Ströme am Poti kennst. ein Bauteil? nennt sich I2C Poti mit den Einschränkungen lt. Datenblatt in Spannung, Strom, Polariät und Auflösung. ein 100W Drahtpoti auf Porzellan ist natürlich nicht so leicht ersetzbar https://www.widap.com/de/produkte/drahtpotentiometer-serie-d/ wie ein kleines Trimmpoti https://www.ebay.de/itm/Spindeltrimmer-5KOhm-Trimmer-Spectrol-Trimmpoti-Poti-64W-5K-083570-/310710559821
Manuel schrieb: > Ziel ist, dass ich über ein analoges Ausgangssignal einen Widerstand > zwischen 0 und 1kOhm erzeuge Wofür? Wo wird dieser "Widerstand" angeschlossen? Das eigentliche Ziel hinter solchen Aufgaben ist zu über 99% eben nicht das Erzeugen von variablen Widerständen, sondern das einer Spannung oder eines Stromes...
Hi
Joachim B. (jar) schrieb
>nennt sich I2C Poti
Warum diese Einschränkung? Es gibt mindestens genau so viele digitale
Potis mit SPI.
MfG Spess
Manuel schrieb: > Dreh)potentiometer durch ... regelbares Bauteil ersetzen. ... >...analoges Ausgangssignal einen Widerstand zwischen 0 und 1kOhm Was auch geht ist: LED auf LDR (Optokoppler mit resistivem Ausgang). Früher hat man sowas gelegentlich selber gebaut, ich sehe gerade, soetwas gibt es auch als Bauteil zu kaufen: Z.B. http://de.farnell.com/advanced-photonix/nsl-32/optokoppler-resistive-o-p/dp/3168773 Leider hat der einen Wertebereich von 500 Ohm bis 500kOhm, kommt also nicht in die Nähe von Null.
Transistoren sind in erster Linie nicht veränderbare Widerstände, sondern je nach bauart: a) Strom-Verstärker. b) Spannung zu Strom Umsetzer. Wenn du also letztendlich einen einstellbaren Strom brauchst, kann man das leicht mit einem Transistor machen. Wenn du aber wirklich einen einstellbaren Widerstand simulieren musst, dann wird darauf eine aufwändige Schaltung. Komm mal mit konkreten Anforderungen rüber, dann schauen wir weiter. Woran soll denn der "Widerstand" angeschlossen werden?
@TO Ein Widerstand ist ein passives Bauteil, ein Transistor ein aktives. Du willst also aus einem passiven Bauteil ein aktives machen?
Manuel schrieb: > Ziel ist, dass ich über ein > analoges Ausgangssignal einen Widerstand zwischen 0 und 1kOhm erzeuge Wenn Dir auch ab rund 30 Ohm als Minimum reichen: http://www.ti.com/lit/an/snoa620/snoa620.pdf ab Seite 6.
spess53 schrieb: > Hi > Joachim B. (jar) schrieb >>nennt sich I2C Poti > Warum diese Einschränkung? Es gibt mindestens genau so viele digitale > Potis mit SPI. > MfG Spess ich meine ich hatte schon mal gesucht und beide Versionen SPI und I2C gefunden, konnte mich aber genau sicher nur an I2C Potis erinnern deren Datenblätter ich las und bei SPI gibts auch Einschränkungen bezüglich der freien Taktwahl in einigen Controller, lahmes I2C mit 100kHz ist für Anfänger IMHO betriebssicherer, ausser man übertreibt mit 400kHz oder kommt an doofe OLED die ohne Reset nicht wiederzubeleben sind. OK als Falle gibt es auch I2C ohne OC Anschlüsse sogar mit festverdrahteten pullups oder Controller die mit clock stretching nix anfangen können. Ich sehe ein Fallen lauern überall, trotzdem halte ich I2C evtl. für einfacher.
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Stefanus F. schrieb: > Transistoren sind in erster Linie nicht veränderbare Widerstände, ... LOL. Die Herkunft des Namens zeigt es schon:
1 | transfer resistor -> Transistor |
Manuel schrieb: > Ich würde gerne einen (Dreh)potentiometer durch einen Transistor ersetzen. Das geht so einfach nicht. Man müsste entweder Strom und Spannung am Kollektor messen und die Basis-zu-Emitterspannung dazu passend nachregeln, oder man schaltet einen niederohmigeren Widerstand mit dem Transistor schnell ein und aus damit IM MITTEL die Zielschaltung einen grösseren Widerstandswert sieht (wenn sie langsam genug ist) aber in beiden Fällen ist die Steuerung auf das Potential am Emitter bezogen, und biolar (in beide Stromrichtungen) zu verwenden ist keine Methode. > anderes regelbarrs Bauteil Ein lichtempfindlicher Widerstand ska LDR lässt sich (durch Licht einer Glühlampe oder LED) steuern, ist aber auch stark unlinear.
Manuel schrieb: > Gibt es > irgendein "einfaches" Bauteil um das Drehpotentionmeter zu ersetzen? Hängt ganz von der Anwendung ab. Wenn es aber universell sein muß, dann wird es richtig teuer.
https://www.vishay.com/docs/70598/70598.pdf Noch mehr über den JFET als spannungsgesteuerten Widerstand
Vielen Dank für die vielen Antworten: Das Potentiometer steht vor einer SPS die laut Hersteller einen Widerstandseingang zwischen 0 und 660 Ohm haben soll. Ich hab keine Ahnung wie das gemeint ist. Ich denke am ehesten dass das Potentiometer einen Stellstrom (4-20 mA) für die SPS erzeugt. Mit dem Drehpotentiometer wird daher (indirekt über die SPS) nur die Ausgangsleistung eines Induktionsofens eingestellt. Ein Digitalpoti sieht hier eigentlich vielversprechend aus und sollte hierfür verwendbar sein?
Manuel schrieb: > ....Ich denke am ehesten dass das Potentiometer > einen Stellstrom (4-20 mA) für die SPS erzeugt. Mit dem > Drehpotentiometer wird daher (indirekt über die SPS) nur die > Ausgangsleistung eines Induktionsofens eingestellt. Ein Digitalpoti > sieht hier eigentlich vielversprechend aus und sollte hierfür verwendbar > sein? 4-20mA wenn dein digital Poti das kann und wie siehts mit der Ansteuerung aus also Spannungsverhältnisse bezogen auf GND, darf denn dein Stellstrom 4-20mA irgendwie an den steuernden µC, gibt es da keine GND Probleme? Gibt es auf der Leitung mit dem Strom Potenziale die dem steuernden µC gefährlich werden können oder lässt sich die SPS vom µC Potenzial beeinflussen? Ein isoliertes Poti ist ja erst mal potenzialfrei, ein Digitalpoti ja erst mal nicht es sei denn alles wird potenzialfrei gemacht, µC, Ports, Spannungsversorgung, Steuerung.
Ich habe keine Ahnung und würde es wohl einfach ausprobieren. Hätte folgendes gefunden: https://at.rs-online.com/web/p/digital-potenziometer/0412692/
Manuel schrieb: > die laut Hersteller einen > Widerstandseingang zwischen 0 und 660 Ohm haben soll. Dann miss erst einmal die Spannungs/Stromwerte, die bei Kurzschluss, Leerlauf und bei einigen typischen Widerstandswerten am Eingang entstehen. Vermutlich wird da aus einer internen Spannungsquelle und einem internen Innenwiderstand ein Spannungsteiler gebildet. Dann kann man die Arbeitsweise des Eingangs vermuten und eine passende Lösung wie eine steuerbare Spannungsquelle, eine steuerbare Stromquelle oder einen Kontroller mit DA-Wandler vorschlagen, die das Eingangssignal für die SPS herstellt. Ein Halbleiterpoti ist wohl mehr als Poti für Audiosignale vorgesehen und könnte durch die Spannungen oder Ströme zerstört werden, die am SPS-Eingang entstehen.
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Peter R. schrieb: > Vermutlich wird da aus einer internen Spannungsquelle und einem internen > Innenwiderstand ein Spannungsteiler gebildet. Ich vermute mal eher eine Konstantstromquelle, denn damit bleibt ein lineares Poti auch linear. Damit kann man statt dem Widerstand auch einfach eine geregelte Spannung vorgeben. Also Operationsverstärker mit Dual-Spannungsversorgung. Alle anderen Aussagen von Peter kann ich nur unterstützen.
Vielen Dank! Ich werd das morgen Durchmessen und mich dann wieder melden!
Man darf darauf Hinweisen, dass Digitalpotis nur äußerst ungern einen Widerstand von 0 Ohm annehmen. Bei dem genannten sind es mindestens 50 Ohm, was den üblichen Werten entspricht. Soll es linear weiter runter gehen, wird es glaube ich nicht mehr so billig. Auch sind die max. Ströme von +/- 2.1 mA für eine SPS vielleicht etwas zu optimistisch.
Manuel schrieb: > Ich denke am ehesten dass das Potentiometer > einen Stellstrom (4-20 mA) für die SPS erzeugt. Nimm eine LOGO.
Und man sollte beachten, dass bei den Digipots das Poti nicht potentialfrei und beliebig anschließbar ist, und somit die Widerstandsanschlüsse an keine höhere Spannung als die Versorgungsspannung (also vermutlich 5V) angeschlossen werden können.
OTAs wie z.B. der LM13700, LM13600, CA3080 etc. lassen sich recht einfach als stromgesteuerter Widerstand gegen Ground verschalten. Einsatz als echtes Poti mit Abgriff ist über zwei OTAs machbar. Näheres steht dazu im Datenblatt/Application Note zu den LM13x00.
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Hallo, ich hatte heute Zeit den Strom bei verschiedenen Widerständen am Potentiometer zu messen. Interessanterweise verhält sich der Strom indirekt Proportional zum Widerstand. Ich komme leider nur ans Potentiometer ran, der Rest ist zwischen der Ofensteuerung und Hochspannungsbauteilen verbaut. Helfen diese Daten etwas weiter? Das Problem ist eben, dass ich NUR das Potentiometer austauschen/überbrücken kann.
Deinem Diagramm entnehme ich, dass ein simpler Transistor genügt, welcher einen einstellbaren Strom zwischen 0 und 3mA bei einer Leerlaufspannung von 3V fließen lässt. Es muss gar nicht unbedingt ein Widerstand sein bzw. eine Simulation dessen. Jetzt wäre noch spannend, wie hoch die Spannungen absolut sind (also bezogen auf GND).
Stefanus F. schrieb: > Jetzt wäre noch spannend, wie hoch die Spannungen absolut sind (also > bezogen auf GND). Wenn es überhaupt ein GND gibt. Möglicherweise ist ja nur ein zweipoliger Potianschluss zugänglich. Die Spannung daran lässt sich ausrechnen. Es ist eine Parabel mit 0V bei 0 Ohm/3mA und 1000 Ohm/0mA und einem Scheitelpunkt von 750mV bei 500 Ohm/1,5mA. Man könnte einen Transistor in Basisschaltung nehmen. Ob PNP oder NPN hängt davon ab, ob die Richtung vorgegeben oder alles potentialfrei ist.
Manuel schrieb: > Das Potentiometer steht vor einer SPS Dann geh auf einen analogen Eingang der SPS und schreibe das Programm der SPS entsprechend um.
Joe S. schrieb: > Manuel schrieb: >> Das Potentiometer steht vor einer SPS > > Dann geh auf einen analogen Eingang der SPS und schreibe das Programm > der SPS entsprechend um. Das ist leider keine Option, da ich keinerlei S7 Erfahrung mitbringe und mir der Aufbau des Schaltschrankes zu gefährlich ist (Induktionsofen mit 80 kW Leistung, SPS befindet sich hinter den Spulen/Kondensatoren. Leider hängt der Potentiometer nicht an GND. Kann ich trotzdem (versuchen) einen Transistor bzw einen Digipot einbauen?
Angehängte Dateien:
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Digitalpoti_gegen_GND.PNG
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Manuel schrieb: > Ich würde gerne einen (Dreh)potentiometer durch einen Transistor oder > anderes regelbares Bauteil ersetzen. Kannst du einen der beiden Kontakt des Potis mal mit einem Multimeter (egal ob auf Widerstand oder Durchgangsprüfer [Diode] gestellt) gegen Masse/GND prüfen. Zur Not reicht vielleicht auch das Gehäuse der Maschine, meist sind die Gehäusebleche ja mit GND der Platine verbunden. (muss aber auch nicht immer der Fall sein) Ich habe mir damals einen eignen kleinen Digitalpoti gebastelt, weil die anderen eine Eingangsspannungsbegrenzung von glaube 5,5V hatten ... oder jedenfalls nicht höher als die Versorgungsspannung des Digitalpotis. Um auf eine Auflösung von 10 bit zu kommen muss man die Widerstände schon gut auswählen, mal durchmessen und den Wert durch parallelschalten oder noch ein paar Ohm in Reihe schalten optimieren. Vielleicht reichen dir ja auch schon 8 bit, das ist einfacher zu erreichen. Meine Lösung erfordert aber auch einen kleinen Mikrocontroller um den Widerstandswert einzustellen. Man bräuchte also einen Port (8bit) für die Transistoren und einen Drehencoder oder LCD oder 7-Segment-LED + Taster (hoch, runter, Bestätigung der Eingabe). Würde diese Auflösung ausreichen? Wenn du bis auf 0 Ohm kommen muss (das schafft meine Schaltung ja so nicht), dann kannst du ja noch einen zusätzlichen MosFET verbauen welcher die beiden Leitungen kurzschließt.
Manuel schrieb: > Leider hängt der Potentiometer nicht an GND. Kann ich trotzdem > (versuchen) einen Transistor bzw einen Digipot einbauen? Oh ... dann ist meine Schaltung hier hinfällig. Theoretisch könnte man die NPN-Transistoren durch Optokoppler ersetzen, dann würde es vielleicht funktionieren. Es fließt dann aber etwas Basisstrom nach GND ... also das niedrigere Potential, was immer da dann dranhängen mag.
B.A. schrieb: > Theoretisch könnte man die NPN-Transistoren durch Optokoppler ersetzen, evt. durch Photomos mit FET die verhalten sich dann wie ein Widerstand, notfalls klemmt man noch einen R parallel der den größten R fixiert 1k bei LED Strom 0mA und dann kann der FET im Photomos je nach LED Intensität den R verkleinern bis fast 0 und das potenzialfrei.
Man ein ganz anderer Ansatz: Labview kann auch R/C Modellbau Servios ansteuern. Damit könnte man ein Poti drehen.
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