Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Hilfe bei Schaltungsentwickung benötigt


von Daniel (Gast)


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Hallo zusammen,

meine Solaranlage nutzt für die Temp. Messung ein gepulstes Signal von 1 
Hz (10% ON / 90% OFF). Die ON & OFF Zeit variiert ein paar ms hierbei.

Ich benötige eine Schaltung, welche bei einer Amplitudenüberschreitung 
z. Bsp. 6 V einen Ausgang HIGH setzt und den Ausgang bei Unterschreitung 
von 5 V wieder auf LOW setzt.

Für die Überschreitung konnte man eine  Komparator nehmen. Mist ist nur, 
dass dieser in der OFF Zeit wieder abfällt.

An einen True RMS Wandler dachte ich auch schon, nur habe ich etwas 
wegen den verschieden langen ON/ OFF Zeiten etwas bedenken wegen der 
Effektivwertverfälschung.

Hat jemand eine zündende Idee ohne Kontroller?

Danke an alle.

von spess53 (Gast)


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Hi

> Mist ist nur, dass dieser in der OFF Zeit wieder abfällt.

Monoflop.

MfG spess

von TheGoldBird (Gast)


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Kontroller -> Aufwand im Minutenbereich ?

Ansonsten :

Mit der fließenden Spannung einen Kondensator laden und über einen 
Transistor schalten ?

Ggf eine Hilfsspannung erzeugen um nur die 6V den Transistor schalten zu 
lassen, aber nicht mit 5V. Den Kondensator natürlich dementsprechend 
auslegen, dass die Schaltspannung zwischen 2 Takten gehalten wird, aber 
beim Wechsel 6V -> 5V auch erkannt wird.

Problem :
Verfälscht du dir mit so einer Schaltung ggf. dein Ursprungssignal ?

Du kannst das zusätzlich über einen OpAmp oder ähnliches entkoppeln und 
die Spannungen anpassen (NegIn auf 5V, verstärken und ggf noch glätten, 
Frequenz ist so bekannt und konstant).

Mehr Tipps bei mehr Details ?

von Klaus R. (klara)


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Daniel schrieb:
> meine Solaranlage nutzt für die Temp. Messung ein gepulstes Signal von 1
> Hz (10% ON / 90% OFF).

Wie sieht denn der Meßwert aus? Steckt die Information im 
Tastverhältnis?

> Die ON & OFF Zeit variiert ein paar ms hierbei

Also doch nicht 10% ON / 90% OFF ??

> Ich benötige eine Schaltung, welche bei einer Amplitudenüberschreitung
> z. Bsp. 6 V einen Ausgang HIGH setzt und den Ausgang bei Unterschreitung
> von 5 V wieder auf LOW setzt.
>

Ein Komparator hat eine Hysterese. Der kann so etwas leisten.

> Für die Überschreitung konnte man eine  Komparator nehmen. Mist ist nur,
> dass dieser in der OFF Zeit wieder abfällt.

Soll er denn dauernd ON sein???
mfg Klaus

von Daniel (Gast)


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Das org. Signal kommt vom PT 1000 bei 1 mA Speisestrom für 100 ms. Dort 
hänge ich mit einem Knick Trennverstärker 0-10 V dran. Nicht 1000% genau 
aber reicht erstmal. Am Ausgang wird entsprechend ein Strom 0-20 mA 
getrieben und auf einer Bürde ca. 3 Kohm in 30 m Entfernung abgebildet.

Bei 120 Grad dachte ich so an die 10V für die LOGO8, was aber bei dem 
Signal bisher nicht auszuwerten geht und ich diesen Umweg wählen will.

Ich will bei 100 Grad am Kollektor die Wärme zwangsweise in den Pool 
über WT einleiten. Die normale Wasser Erwärmung funktioniert schon 
einwandfrei. Brauch nur noch den Schutz, falls aller Puffer voll sind 
und das Wasser schon Nenntempertur erreicht hat.

Derzeit gibt's ja Wärme leider genug :-).

Grüße

von Daniel (Gast)


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Dauernd ON bei Wertüberschreitung und bei Unterschreitung eben OFF.

Danke an alle.

von Daniel (Gast)


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Die Information steckt in der Amplitudenhöhe vom Signal.

von Stefan F. (Gast)


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Mir ist immer noch nicht klar, wie das Signal aussieht. Zeichene es doch 
mal auf.

von ArnoR (Gast)


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Daniel schrieb:
> Ich benötige eine Schaltung, welche bei einer Amplitudenüberschreitung
> z. Bsp. 6 V einen Ausgang HIGH setzt und den Ausgang bei Unterschreitung
> von 5 V wieder auf LOW setzt.
>
> Für die Überschreitung konnte man eine  Komparator nehmen. Mist ist nur,
> dass dieser in der OFF Zeit wieder abfällt.

Sample&Hold-Schaltung (LF398) --> Kmparator

von X4U (Gast)


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Daniel schrieb:
> Für die Überschreitung konnte man eine  Komparator nehmen. Mist ist nur,
> dass dieser in der OFF Zeit wieder abfällt.

Sperrst doch in der Off Zeit die Auswertung mit nem 2. Komparator

von Jeffrey L. (the_dude)


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Daniel schrieb:
> Das org. Signal kommt vom PT 1000 bei 1 mA Speisestrom für 100 ms. Dort
> hänge ich mit einem Knick Trennverstärker 0-10 V dran. Nicht 1000% genau
> aber reicht erstmal. Am Ausgang wird entsprechend ein Strom 0-20 mA
> getrieben und auf einer Bürde ca. 3 Kohm in 30 m Entfernung abgebildet.


Irgendwie verstehe ich Dein Problem nicht.

Du hast 0...20mA Ausgangssignal welches Deiner Temperatur entspricht?
Das ist so der übliche Messstrom welcher auch relativ problemlos 
ausgewertet werden kann.

Nur ist Deine Bürde viel zu hoch! - Wenn die 20mA auf den Analogeingang 
einer LOGO sollen, dann ist doch eher eine Bürde von 250 ohm (max 500 
ohm bei 10V Analogeingang) zu wählen.

Bei einer 3Kohm Bürde benötigst Du ja 60V um die 20mA zu treiben....

: Bearbeitet durch User
von Klaus R. (klara)


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Daniel schrieb:
> Das org. Signal kommt vom PT 1000 bei 1 mA Speisestrom für 100 ms.

Einen PT1000 sollte man mit weniger als 300 µA betreiben. Ansonsten 
spielt die Eigenerwärung eine Rolle. Aber bei Dir kommt es ja auf 0,5 °C 
nicht an.

> Dort
> hänge ich mit einem Knick Trennverstärker 0-10 V dran.

Gut, es gibt eine Firma Knick die Trennverstärker fertigt. Der 1 mA 
Speisestrom fliesst für 100 ms und wie kommt jetzt der Trennverstärker 
ins Spiel?

> Nicht 1000% genau
> aber reicht erstmal. Am Ausgang wird entsprechend ein Strom 0-20 mA
> getrieben und auf einer Bürde ca. 3 Kohm in 30 m Entfernung abgebildet.

Der Knick Trennverstärker wird ja auch einges kosten und etwas Genaues 
kommt da nicht bei heraus. Es gibt für ca. 35 € kalibrierte Messumformer 
für PT1000 Sensoren. Die Messumformer haben entweder einen 0-10 V oder 
4-20 mA Ausgang. Der PT1000 wird direkt angeschlossen.

https://www.conrad.de/de/zweileiteranschluss-messumformer-modul-b-b-thermo-technik-pt-mod-20ma-t2-0-bis-160-c-502164.html

Ich selber habe solch einen Messumformer als Referenzthermometer. Der 
PT1000 hat dabei die Genauigkeitsklasse B (F0.3), also ist schon 
ziemlich gut.

mfg klaus

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Daniel schrieb:
> Hallo zusammen,

Du schreibst wirres Zeug.

Ein Pt1000 liefert einen temperaturabhängig veränderten Widerstand.

Ein 0-10V Trennverstärker liefert 0-10V, man sollte auch noch dazu 
sagen, bei welchem Pt1000 Widerstandswert, also welcher Temperatur, er 
welche Spannung liefert.

Wenn man an den 3k anschliesst, hat man KEINE leitungslängenunabhängige 
und kupfer-spezifischer-Widerstand-von-Umgebungstemperatur unabhängige 
Stromschnittstelle, sondern irgendwas von 0 bis 3 oder 3.33mA je nach 
Leitungslänge und Kabeltemperatur.

Impulse kommen da überhaupt nicht vor, auch nicht 10% und 90%, auch 
nicht etwas schwankend.

Deine Theorie, möglichst viele teure Geräte aneinander zu hängen und 
möglichst oft Messwerte zu wandeln, ist abstrus.

Besorgt dir ein Pt1000 Messeingangsverstärker für deine Logo, mit 3- 
oder 4-Leiter Anschluss für den Sensor, und werte ihn direkt aus, auch 
über 30m.

Und verkaufe die restlichen Bauteile gewinnbringend.

von Daniel (Gast)


Angehängte Dateien:

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Hallo Leute,

huch ganz schön aufregend hier :-) und danke an alle. Die Sache ist 
eigentlich ganz simpel.

Die Solarsteuerungen mit Ihren Fühlern bleibt so wie Sie ist ! Resol ist 
ein namhafter Hersteller und die 1 mA beim PT 1000 für 100 ms ist auch 
okay.

Ich zapfe mir nur das gepulste Signal mit meinem KNICK an, was ich 
extern verarbeiten muss und auf Überschreitung und Unterschreitung 
prüfen muss.

Der KNICK hat keinen Einfluss auf die Solarmessung mit seiner 
Eingangsimpedanz!

Div. Teile bekomme ich kostenfrei.

Ich hoffe damit ist nun alles etwas klarer?

Anbei grober Schaltplan

Grüße

von Klaus R. (klara)


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Daniel schrieb:
> huch ganz schön aufregend hier :-) und danke an alle. Die Sache ist
> eigentlich ganz simpel.

Ja, so kann man es auch machen. Ich würde mal sagen, es hat etwas davon, 
dass man mit Kanonen auch auf Spatzen schiessen kann. Es ist zwar etwas 
aufwändiger und relativ ungenau, aber es wirkt schon irgendwie.

Auf solch eine Idee muß man ersteinmal kommen.

Zu Deinem ursprünglichen Anliegen. Wie schon gesagt, nimm einfach mal 
ein Monoflop mit einigen Sekunden Zeitkonstante.
mfg klaus

von 60/40 (Gast)


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Einfach nen zweiten PT nehmen und den an die Logo hängen ist keine 
Option?

von Daniel (Gast)


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Hm, das Fühlerloch ist voll! Eventuell als Anlegefühler, wäre 
prinzipiell eine Option. Ist nur Mist, wenn kein Durchfluss da ist weil 
die Anlage grad im Verdampfermode ist. Aber das will ich ja grad damit 
vermeiden.

Ich denk mal drüber nach. Schon mal nicht schlecht die Idee !

Danke.

von georg (Gast)


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Daniel schrieb:
> Für die Überschreitung konnte man eine  Komparator nehmen. Mist ist nur,
> dass dieser in der OFF Zeit wieder abfällt.

Egal was du sonst so alles an teurer Messtechnik installierst, 
entscheidend ist doch, dass du den Wert, der während der On-Zeit 
gemessen wird, für die Off-Zeit speicherst. Oder tut das deine SPS? Dann 
musst du diese mit dem Messsignal synchronisieren.

Deine bisherigen Ansätze beschäftigen sich mit dieser Frage überhaupt 
nicht.

Georg

von Stefan F. (Gast)


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Vielleicht ist der folgende vereinfachte Lösungsansatz gut genug:

Diese Signal-Impulse leitest du durch einen Tiefpass dessen 
Zeitkonstante wesentlich größer ist, als die Pulsfrequenz, also zum 
Beispiel 10 Sekunden. An den Ausgang des Tiefpasses hängst du dann einen 
Schmitt-Trigger mit einstellbarer Schaltschwelle und hysterese.
1
   _      _        
2
__| |____| |___    
3
4
             1M Ohm       10µF
5
Signal o-----[===]----+----||---- GND
6
                      |
7
                      |     _________
8
                      |    |     __  |
9
                      +----| __//    |--------o Ausgang
10
                           |_________|

Solange die Impulse regelmäßig auftreten und hoch genug sind, bleibt der 
Ausgang des Schmitt Triggers auf High Pegel. Der Rest ist nur eine Frage 
der Einstellungen des Schmitt Triggers (Schaltschwelle und Hysterese). 
Die würde ich auf jeden Fall einstellbar machen.

Wenn die Impulse schwächer werden oder ausfallen, wird der Schmitt 
Trigger ein paar Sekunden verzögert umschalten.

Wäre das Ok, kannst du mit der Trägheit der Schaltung leben?

von Robert M. (r0bm)


Angehängte Dateien:

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Daniel schrieb:
> meine Solaranlage nutzt für die Temp. Messung ein gepulstes Signal von 1
> Hz (10% ON / 90% OFF). Die ON & OFF Zeit variiert ein paar ms hierbei.
>
> Ich benötige eine Schaltung, welche bei einer Amplitudenüberschreitung
> z. Bsp. 6 V einen Ausgang HIGH setzt und den Ausgang bei Unterschreitung
> von 5 V wieder auf LOW setzt.
>
> Für die Überschreitung konnte man eine  Komparator nehmen. Mist ist nur,
> dass dieser in der OFF Zeit wieder abfällt.

Eingangsspannung bei jedem Puls kurz abtasten, zwischenspeichern und 
dann einem Schmitt-Trigger mit 1V Hysterese übergeben, der dann die 
Entscheidung für "High oder Low" am Ausgang trifft. Schaltungsidee ohne 
besondere Halbleiter findet sich im Anhang.

von Stefan F. (Gast)


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> Schaltungsidee ohne besondere Halbleiter findet sich im Anhang.

Ich hätte einen ATtiny13 verwendet und danach über Programm nachgedacht.

von Robert M. (r0bm)


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Stefanus F. schrieb:
> Ich hätte einen ATtiny13 verwendet und danach über Programm nachgedacht.

Jeder wie er mag und kann. Vorgegeben ist "ohne Controller".

von Stefan F. (Gast)


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> Vorgegeben ist "ohne Controller".

Ach so, das war mir entgangen.

von Daniel (Gast)


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Hallo,

vielen Dank an alle und besonderen Dank für die umfangreiche Schaltung !

Man lernt nie aus. Das es so einen Sample and Hold IC gibt find ich 
super.

Mein Bereich ist eher die Hochspannung und höhere Ströme.

Meine Überlegung geht auch dahin, ich hoffe alles richtig verstanden zu 
haben, so ein Teil zu nehmen und das Signal bei ON abzutasten/ halten 
und bis zum nächsten mal Einzufrieren. Ggf. Könnte ich auch das Signal 
noch leicht verstärken und somit der LOGO ein konstantes Signal zur 
Verfügung stellen. Ist das so korrekt verstanden ?

Ad585 find ich gut nur ist mir das mit dem Ausgangsstrom von dem Teil 
unklar. Was kann ich dort ziehen an mA ohne das was einbricht?

Damit könnte ich ja die Schwellen easy im Programm der LOGO festlegen.

Danke und Grüße

Daniel

von Stefan F. (Gast)


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> Könnte ich auch das Signal noch leicht verstärken und somit
> der LOGO ein konstantes Signal zur Verfügung stellen.
> Ist das so korrekt verstanden ?

Ein Verstärker ist keine Sample&Hold Schaltung. Und was genau ist denn 
in diesem Fall ein Konstantes Signal? Da spielt die zeit und die 
Impulsfolge eine wichtige Rolle. Verstärker beschäftigen sich weder mit 
Zeit noch mit Speicherung.

von Daniel (Gast)


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Das ein SH kein Verstärker ist ist mir klar.

Ich dachte nur, Samplen, das Signal halten und den Ausgang auf einen 
Verstärker zu legen um es ggf. zu verstärken.

Hab ich da einen Denkfehler?

Ich kann es natürlich vor der SH Eingang auch verstärken.

Grüße

von Stefan F. (Gast)


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Ich weiß nicht, was du da verstärken willst. Hinter der S&H Stufe ist 
eine Pufferstufe. Deren Ausgang liefert deine "konstante" Spannung.

von georg (Gast)


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Daniel schrieb:
> Ggf. Könnte ich auch das Signal
> noch leicht verstärken

Nach eigener Aussage hast du ein Signal von 5 oder 6 V - was willst du 
da noch gross verstärken?

Georg

von Daniel (Gast)


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Na diese "Konstante" Spannung kann ich doch noch um Faktor 2 oder 3 
verstärken oder ne?

Wie kann ich diese Konstante Spannung belasten? Geht das?

Danke.

von Daniel (Gast)


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georg schrieb:
> Daniel schrieb:
> Ggf. Könnte ich auch das Signal
> noch leicht verstärken
>
> Nach eigener Aussage hast du ein Signal von 5 oder 6 V - was willst du
> da noch gross verstärken?
>
> Georg

Das Quellsignal (Zeichnung)vom PT 1000 ist erstmal unter 2 V. Je nach 
Bürde würde es ja auch schon verstärkt werden. Im Moment ist die Bürde 
um 3 k rum. Bei 500 Ohm wäre es Faktor 1.

von Stefan F. (Gast)


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> Na diese "Konstante" Spannung kann ich doch
> noch um Faktor 2 oder 3 verstärken oder ne?

Du kannst die auch um Faktor 100 Verstärkern. Viel spannender ist die 
bereits gestellte Frage nach dem Sinn!

> Wie kann ich diese Konstante Spannung belasten? Geht das?

Zum Beispiel, indem du Strom durch einen Widerstand fließen lässt. Auch 
hierfür sollte man aber einen guten Grund haben.

Ich habe immer noch das Gefühl, dass du maximal komplizierte Lösungen 
für nicht existente Probleme suchst.

von Daniel (Gast)


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Die LOGO hat nur 10 mV je bit. Da kann jeder die Genauigkeit bei einem 
PT 1000 Signal mal ausrechnen.

100 grad Änderung sind 385 mV Änderung und das bei 10 mV je Bit. Also 
2,6 grad bei 1 Bit.

Also etwas mehr Genauigkeit darf es schon sein ?.

Grüße

von Stefan F. (Gast)


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Tja Daniel, wenn du die Spannung aber einfach um Faktor 10 oder 100 
Verstärkst, bist du außerhalb des Messbereiches deiner Logo.

Dein Konzept erfüllt nicht deine Anforderungen.

von Daniel (Gast)


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10 ist zu schon hoch. Aber 5 oder 6 wäre schon drin. Also 0,5 grad 
genau.

Was spricht dagegen, außer das ggf. Rauschen mit verstärkt wird

von Michael (Gast)


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auf der logo läuft doch auch ein programm, oder? warum dem nicht einfach 
beibringen, auf die gewünschten grenzen zu reagieren und 0-werte (also 
alles was kommt in den 90% pause) zu ignorieren?

von Stefan F. (Gast)


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Das Rauschen wäre mein Hauptgrund.

ich würde einen Messverstärker bauen, der den gewünschten Messbereich so 
aufbereitet, dass der ADC optimal genutzt wird. Wenn du z.B. nur die 
Temperaturen zwischen 20 und 40°C messen willst und der ADC 0 bis 10V 
messen kann, dann würde ich den Verstärker so konstruieren, dass er bei 
20°C 0V liefert und bei 40°V 10V. Für solche Operationen wurden 
Operationsverstärker erfunden.

Das dann der S&H Schaltung zuführen. Dann kannst du den Ausgang direkt 
mit der SPS Verbinden. So wird ein Schuh daraus.

Je weniger Komponenten im Signalpfad liegen, desto weniger Verzerrungen 
und Rauschen hast du. Verstärker gehören möglichst an den Anfang der 
Kette, um das Rauschen zu minimieren.

von Pit (Gast)


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Stefanus F. schrieb:
> Ach so, das war mir entgangen.

Zuerst gründlich lesen, danach müssen wir nicht so viel deiner 
"hochstehenden" Kommentare lesen.

von Daniel (Gast)


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Mit der Logo das 10/90 Signal auszuwerten geht nicht ! Dazu sind deren 
Abarbeitungszeiten zu lang und Interrupts gibt es nicht !

Es muss ein continuous Signal sein !

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