Hallo zusammen,
ich möchte gerne einen Elektromagneten mit dem Signal eines
Bewegungsmelders einschalten. Dazu habe ich die Schaltung oben
zusammengebastelt (ist mein erster Versuch einen Schaltplan zu
zeichnen). Funktioniert auch alles soweit.
Allerdings gibt der Sensor bei Detektion mindestens 2 Sekunden 3.3V aus,
sodass der Magnet auch genauso lang eingeschaltet wird. Dadurch wird er
ziemlich warm und das gefällt mir nicht so wirklich.
Am schönsten wäre es, wenn der Magnet nur höchstens eine Sekunde
eingeschaltet wird und dann für die nächsten Minuten (10 bis 30) trotz
Signal vom Sensor nicht mehr eingeschaltet wird. Da die Schaltung mit
Batterien betrieben werden soll, denke ich da insbesondere an den
Stromverbrauch.
Vielleicht hat jemand eine Idee wie ich sowas realisieren könnte. Bin
leider relativ unerfahren im Bereich der Elektronik.
Viele Grüße
Julian
@Mani: Erfüllt allerdings nicht die Forderung nach den 10-30 Minuten
Tirggersperre.
Ich schlage einen Dual Monoflop a là CD4098, CD4528 oder vorzugsweise
CD4538 vor. Beide Monoflops werden gleichzeitig getriggert. Einer hat 1s
Zeitkonstante und schaltet am Ausgang das Relais, der zweite hat 10-30
min. Zeitkonstante und sperrt das Retriggern beider Monos.
Die Beschaltung dafür findet sich im Datenblatt, da kann man sich auch
aussuchen, obs auf der fallenden oder steigenden Flanke triggert.
Pegelprobleme sollte es keine geben, da CMOS ab etwa 3V läuft. Auch der
Ruhestrom ist winzig.
Lustig finde ich, das der TE zwar einen 5V Stabi einzeichnet, aber nur
mit 12V und 3,3V agiert. Wo sind denn nun die 5V geblieben?
Und der Betreff sollte wohl eher heissen 'Sensor Ausgangssignal
verkürzen'.
Matthias S. schrieb:> Ich schlage einen Dual Monoflop a là CD4098, CD4528 oder vorzugsweise> CD4538 vor.
Danke, werde ich mir mal anschauen.
Matthias S. schrieb:>Lustig finde ich, das der TE zwar einen 5V Stabi einzeichnet, aber nur>mit 12V und 3,3V agiert. Wo sind denn nun die 5V geblieben?
Die 5V sind Versorgungsspannung für das Sensormodul. Ich habe gestern
zum ersten mal KiCad benutzt und keine Ahnung wie ich das Modul
einzeichnen kann. Es freut mich, dass ich dich unterhalten konnte.
Selbstverständlich sollte das Thema 'Sensor Ausgangssignal
verkürzen' oder eben verändern heißen, da haben meine Finger schneller
getippt als ich nachgedacht habe. Habe aber leider keine Funktion zum
bearbeiten des Titels gefunden.
Ich empfehle das mit einem kleinen Mikrocomputer wie z. B. einem ATtiny
zu machen. Diese langen Zeitkonstanten sind mit Analogtechnik nur schwer
zu erreichen, da man Kondensatoren mit sehr geringer Selbstentladung
braucht. Ansonsten könntest du auch digitale Monoflops verwenden und die
Schaltung, die oben empfohlen wurde, damit aufbauen. Als Oszillator
sollte dann ein RC-Timer, wie der 555, reichen.
Mit dem Mikrocomputer hättest du zusätzlich den Vorteil, dass du durch
Steuerung des Tastverhältnis den Strom begrenzen kannst. Eventuell tritt
dein Problem mit der Überhitzung dann gar nicht mehr auf.
Simon D. schrieb:> Ich empfehle das mit einem kleinen Mikrocomputer wie z. B. einem ATtiny> zu machen.
Das klingt interessant. Habe allerdings absolut keine Ahnung von
Mikrocomputern. Da werde ich mich erstmal reinlesen. Danke dir.
Rudi schrieb:> Wenn der Magnet nach 2 sec-> .schon warm wird, hast du den falschen Magnet!
Nach einmal 2 Sekunden wird er nicht warm. Da der Sensor aber immer
wieder für 2 Sekunden auslösen kann, passiert das mit der jetzigen
Schaltung doch recht schnell. Das Labornetzteil zeigt dann 250mA
Stromverbrauch an. Ist mir zu viel in Anbetracht dessen, dass ich die
Schaltung mit Batterien am liebsten über Wochen betreiben möchte.
So wie du die beiden Transistoren verschaltet hast MUSS deine
Schaltung viel Strom ziehen! Es wudert mich auch dass es der Magnet sein
soll, welcher warm wird und nicht die Transistoren (insbesondere Q1).
Simon D. schrieb:> Ich empfehle das mit einem kleinen Mikrocomputer wie z. B. einem ATtiny> zu machen
Du schlägst vermutlich auch Nägel per Mikrocomputer ein.
Merke: bloss weil das Forum Mikrocontroller heisst, muss längst nicht
jede Frage mit uC beantwortet werden.
Wenn du von Grundschaltungen keine Ahnung hast, einfach mal die Finger
stillhalten.
Julian schrieb:> Das Labornetzteil zeigt dann 250mA Stromverbrauch an.
Wenn der Transistor keine Basisstrombegrenzunv bekommt, ist das kein
Eunder. Wundersam ist eher dass er es überlebt.
> Ist mir zu viel in> Anbetracht dessen, dass ich die Schaltung mit Batterien am liebsten über> Wochen betreiben möchte.
Da rechnet man VORHER durch, ob der Stromverbrauch des Magneten x
Auslöseanzahl überhaupt passen kann.
Magnus M. schrieb:> So wie du die beiden Transistoren verschaltet hast MUSS deine> Schaltung viel Strom ziehen! Es wudert mich auch dass es der Magnet sein> soll, welcher warm wird und nicht die Transistoren (insbesondere Q1).
Der Magnet ist ein "Permanentelektromagnet"
https://www.red-magnetics.com/de/produktgruppen/haftmagnete/permanentelektromagnete/its-pe-1515/
der braucht leider relativ viel Strom um das Magnetfeld zu
neutralisieren.
Bin immer für Tipps zu haben, wie ich meine Schaltung verbessern kann.
Habe es auch mit nur einem Transistor auf dem Steckbrett versucht, da
hat der Magnet nichts gemacht, wohl zu wenig Strom bekommen?
MaWin schrieb:> Da rechnet man VORHER durch, ob der Stromverbrauch des Magneten x> Auslöseanzahl überhaupt passen kann.
Wenn der Bewegungsmelder nichts detektiert, braucht der Magnet auch
nicht auslösen. Es geht hier um ein Ereignis über Wochen, von mir aus
muss der Magnet danach auch gar nicht mehr geschaltet werden.
MaWin schrieb:> Simon D. schrieb:>> Ich empfehle das mit einem kleinen Mikrocomputer wie z. B. einem ATtiny>> zu machen>> Merke: bloss weil das Forum Mikrocontroller heisst, muss längst nicht> jede Frage mit uC beantwortet werden.
Dann mach doch mal einen konkreten Vorschlag, ich lasse mich gerne
belehren. Ich weiß nur, dass große Zeitkonstanten mit Digitaltechnik
sehr einfach zu implementieren sind und mit Analogtechnik eher
aufwendig.
Simon D. schrieb:> Ich empfehle das mit einem kleinen Mikrocomputer wie z. B. einem ATtiny> zu machen.....
Das halte ich in diesem Fall für etwas oversized.
Der Vorschlag mit den 2 Monoflops ist für diesen Zweck schon in Ordnung.
Es wird ihm auch nicht darauf ankommen, das die Zeiten auf die
Millisekunde genau eingehalten werden.
Zum zweiten dürftest Du den TO mit einem µC leicht überfordern, aber das
schreibt er ja schon selber
Julian schrieb:> Habe allerdings absolut keine Ahnung von> Mikrocomputern.
Ich habe den Eindruck das der TO da ganz am Anfang steht und derzeit
eher noch ein Gelegenheitsbastler ist, um das eine oder andere
Alltagsproblem zu lösen. Da ist es immer besser, wenn man erst mal klein
anfängt. Außer schult es ungemein wenn man erst mal mit den
Grundbausteinen der Digitaltechnik anfängt und sich langsam nach "oben"
arbeitet. Beim Haus beginnt man ja bekanntlich auch mit dem Keller.
Julian schrieb im Beitrag
> Wenn der Bewegungsmelder nichts detektiert, braucht der Magnet auch> nicht auslösen. Es geht hier um ein Ereignis über Wochen, von mir aus> muss der Magnet danach auch gar nicht mehr geschaltet werden.
Nun, man könnte also eine winzige Batterie nutzen, die nach 1s
Magnetstrom leer ist, und hat alle Probleme gelöst (vorausgesetzt dein
Sensor frisst kein Brot).
Die Transistorschaltungen (ob mit oder ohne Kondensator, aber immer mit
Basiswiderstand am zweiten Transistor oder Darlingtonschaltung) wäre
dann egal, keine dieser Schaltungen braucht relevanten Strom wenn der
Magnet aus ist.).
MaWin schrieb:> Wenn der Transistor keine Basisstrombegrenzunv bekommt, ist das kein> Eunder. Wundersam ist eher dass er es überlebt.
Ist es nicht R1 (330 Ohm), der meinen Basisstrom bestimmt?
Wie gesagt, das hier ist meine erste Schaltung und ich bin wirklich
dankbar für alle Tipps, Korrekturen und Erklärungen, die ihr mir
vorschlagt.
Magnus M. schrieb:> So wie du die beiden Transistoren verschaltet hast MUSS deine> Schaltung viel Strom ziehen! Es wudert mich auch dass es der Magnet sein> soll, welcher warm wird und nicht die Transistoren (insbesondere Q1).
Er wollte vielleicht eine Darlingtonschaltung bauen, aber dann gehört
der Kollektor von Q1 direkt an den Kollektor von Q2.
MaWin schrieb:> Nun, man könnte also eine winzige Batterie nutzen, die nach 1s> Magnetstrom leer ist, und hat alle Probleme gelöst (vorausgesetzt dein> Sensor frisst kein Brot).
Das Sensormodul benötigt etwa 0,1mA Ruhestrom.
Zeno schrieb:> Er wollte vielleicht eine Darlingtonschaltung bauen, aber dann gehört> der Kollektor von Q1 direkt an den Kollektor von Q2.
In der Tat habe ich das auf dem Schaltbrett auch so gemacht, in der
Zeichnung dann leider nicht. Man verzeihe mir hier.
Julian schrieb:> In der Tat habe ich das auf dem Schaltbrett auch so gemachtMani W. schrieb:> Ein Kondensator zwischen R1 und der Basis von Q1, von der Basis> noch einen 10K Widerstand gegen Masse sollte Dein Problem> beheben...
Wie man jetzt noch 'einfach' die 30 Minuten ohne µC oder CMOS oder NE555
hinbekommt, muss ich mir noch überlegen. Wenn das überhaupt noch
erforderlich ist?
Ach Du grüne Neune schrieb:> Wie man jetzt noch 'einfach' die 30 Minuten ohne µC oder CMOS oder NE555> hinbekommt, muss ich mir noch überlegen.
Man könnte einen Widerstand in Serie mit der 1N4148 legen.
Problematisch sind bei solchen Schaltungen halt die "Zwischenzustände",
wenn der Bewegungssensor ein Signal sendet, während der Kondensator
gerade ge- oder entladen wird. Dann verkürzt sich die Auslösezeit
relativ beliebig.
Ach Du grüne Neune schrieb:> Wenn das überhaupt noch erforderlich ist?
Durch seine nachgeschobene Salamischeibe "nur 1x auslösen" erübrigt sich
jede Schaltung, die Batterie darf ruhig leer werden.
Ein Thyristor und eine Feinsicherung ?
Ach Du grüne Neune schrieb:> Wie man jetzt noch 'einfach' die 30 Minuten ohne µC oder CMOS oder NE555> hinbekommt, muss ich mir noch überlegen. Wenn das überhaupt noch> erforderlich ist?
Danke dir für dein Schaltbild. Magst du mir dazu eventuell ein paar
Erklärungen geben?
Du hast die RC-Kombination für 1,1s gewählt, wenn ich mich nicht vertue?
Der 10k Widerstand ist ein Pulldown? Wieso soll er 10k sein?
Könnte ich anstelle der 1N4148 auch die 1N4002 nehmen? Davon hätte ich
schon welche hier.
Wieso hast du Q2 getauscht?
Julian schrieb:> Du hast die RC-Kombination für 1,1s gewählt, wenn ich mich nicht vertue?
Ja.
Julian schrieb:> Der 10k Widerstand ist ein Pulldown?
Ja.
Julian schrieb:> Wieso soll er 10k sein?
Er kann auch 47k sein. Bei 1k ist die Spannung für den Darlington zu
gering und bei 10M ist die Basis vom Darlington zu HF-empfindlich.
Julian schrieb:> Könnte ich anstelle der 1N4148 auch die 1N4002 nehmen?
Ja.
Julian schrieb:> Wieso hast du Q2 getauscht?
Weil der mehr Strom für deinen 250mA Magneten aushalten kann.
MaWin schrieb:> Ein Thyristor und eine Feinsicherung ?
Es wäre schon schön, den Magneten über einen Schalter oder ähnliches
wieder scharf zu machen ohne dabei eine Sicherung wechseln zu müssen.
Julian schrieb:> Es wäre schon schön, den Magneten über einen Schalter oder ähnliches> wieder scharf zu machen ohne dabei eine Sicherung wechseln zu müssen.
ES wäre also OK wenn Du den Magneten von Hand wieder scharf machen mußt?
Dann ein einfaches RS-Flipflop, welches durch Deinen Sensor gesetzt
wird. Am Eingang des FF evtl. auch ein Differenzierglied vorsehen, damit
das FF nur mit der Flanke schaltet. Am Ausgang des FF ein
Differenzierglied (C+Pulldown R je nach gewünschter Impulslänge) und von
da zu Deiner Transistorstufe. An den anderen Eingang des FF einen Taster
mit dem das FF wieder zurückgesetzt werden kann, um den Magneten wieder
scharf zu machen. Den Taster könnte man auch durch einen Zeitschalter
ersetzen, dann wird es halt nach der eingestellten Zeit wieder
automatisch zurückgesetzt.
Zeno schrieb:> Dann ein einfaches RS-Flipflop, welches durch Deinen Sensor gesetzt> wird.
Das klingt nach einer guten Idee. Habe nach passenden IC's gesucht, aber
die Masse an verschiedenen Teilen ist für mich unüberschaubar. Kannst du
mir einen Flipflop nennen, der passen könnte? Oder gibt es den 08/15
StandardfLipflop den man nehmen könnte?
Julian schrieb:> Habe nach passenden IC's gesucht, aber> die Masse an verschiedenen Teilen ist für mich unüberschaubar.
Aus zwei Gattern eines 4093 ein RS-Flip-Flop bauen und aus einem
weiteren Gattern einen Langzeittimer für ca. 30 Minuten (1M Ohm und
470µF) entwickeln, der nach 30 Minuten das RS-Flip-Flop zurücksetzt. Das
vierte verbliebene Gatter kann im Bedarfsfall noch für eine
Signalinvertierung verwendet werden.
Schaltung.png
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