Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik NPN zur Negierung von Reed (N/O) ?


von Walter (Gast)


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Hallo,

ich hab mir vor einiger Zeit aus einem Baumarkt mal einen von diesen 
Modulen geholt, welche beim entfernen des Magnetes einen schrillenden 
Ton ertönen lassen.

Nun hab ich dieses Teil auseinander genommen und bin über folgendes mehr 
als verwundert: In diesem Modul ist tatsächlich ein N/O-Reed eingebaut 
(Stromkreis wird geschlossen, wenn der Magnet nah genug ist) das 
bedeutet für mich, wenn der Reed den Strom leitet, wenn der Magnet 
anliegt, müssen andere Module den Strom "negieren", sonst würde der Ton 
ja auftreten, wenn der Magnet dran (die Tür geschlossen ist, was gegen 
die Idee des Modules wäre).

Neben dem Reed hab ich nur einige Widerstände und ein Transistor (NPN) 
entdeckt.
Ist es möglich, dies mit dem Tranistor zu realisieren oder übersehe ich 
etwas?

von Kurt A. (hobbyst)


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Walter schrieb:
> Ist es möglich, dies mit dem Tranistor zu realisieren

Ja

von Wolfgang (Gast)


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Walter schrieb:
> In diesem Modul ist tatsächlich ein N/O-Reed eingebaut (Stromkreis wird
> geschlossen, wenn der Magnet nah genug ist) d

n.o. ist bei Reedrelais der Normalfall.

Walter schrieb:
> Ist es möglich, dies mit dem Tranistor zu realisieren oder übersehe ich
> etwas?

Ja, wenn der Relaiskontakt zwischen B und E sitzt, kannst du die 
Funktion realisieren. Guck dir den Schaltplan an.

von 🍅🍅 🍅. (tomate)


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Transistor in Emitterschaltung invertieren.
Strom an der Basis an, Ausgang auf Emitterpotential, d.h.  niedrig.
Klingt komisch, ist aber so.

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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Möglich wäre auch, dass das Bauteil, was wie ein Transistor aussieht, in 
Wirklichkeit ein Mikrocontroller ist.

von Walter (Gast)


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Hallo,

leider liegt der Schaltplan mir nicht vor.
Heißt das der Reedschalter verbindet B und E vom Transistor?

von Stefan F. (Gast)


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Walter schrieb:
> Heißt das der Reedschalter verbindet B und E vom Transistor?

vermutlich ja.

von Walter (Gast)


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Stefanus F. schrieb:
> Walter schrieb:
>> Heißt das der Reedschalter verbindet B und E vom Transistor?
>
> vermutlich ja.

Wie wird dadurch genau das signal negiert? Das kann ich mir aktuell 
nicht vorstellen. Versuche auch gerade den Schaltkreis mit einem 
Protoboard zu realisiere hab da aber wohl noch Verständnisprobleme

von Harald W. (wilhelms)


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Walter schrieb:

> leider liegt der Schaltplan mir nicht vor.
> Heißt das der Reedschalter verbindet B und E vom Transistor?

...und dann braucht man noch einen Pullup-Widerstand
von der Basis nach Plus.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Walter schrieb:
> Versuche auch gerade den Schaltkreis mit einem Protoboard zu realisiere
Zeichne ihn doch vorab mal auf ein Blatt Papier, dann hat man was zum 
Diskutieren. Und immerhin sind Schaltpläne anerkanntes 
Kommunikationsmittel unter Elektronikern...

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Walter schrieb:
> Stefanus F. schrieb:
>> Walter schrieb:
>>> Heißt das der Reedschalter verbindet B und E vom Transistor?
>>
>> vermutlich ja.
>
> Wie wird dadurch genau das signal negiert?

Weil ein Transistor sperrt, wenn man (B)asis und (E)mitter kurzschließt. 
Immer dann, wenn der Reedschalter leitet, sperrt der Transistor. Und 
wenn man dem Transistor einen Basisstrom gibt - z.B. über einen 
Widerstand - dann auch umgekehrt. Schwupps, da haben wir die Negation.

Allerdings würde man eine solche Schaltung nur dann so aufbauen, wenn 
jemand anderes die Batterien bezahlen muß. Denn die Schaltung verbraucht 
auch im Ruhezustand Strom (zwar wenig, aber eben permanent) wenn der 
Reedkontakt geschlossen ist. Cleverer ist es, mit zwei Magneten zu 
arbeiten. Einer ist fest neben dem Reedkontakt angebracht. Der andere, 
bewegliche ist anders herum gepolt und hebt das Magnetfeld des ersten 
Magneten in der Ruhestellung auf.

von Stefan F. (Gast)


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von Walter (Gast)


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Stefanus F. schrieb:
> http://asti.vistecprivat.de/hp/javascript/joperatoren.html#TRANSISTOR

Hätte zu den Schaltung  zwei kurze Fragen:
Würde dies nicht bedeuten, dass über den Widerstand permanent Energie in 
Form von Wärme verloren geht?

Wieso genau 2.2kOhm?

von HildeK (Gast)


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Walter schrieb:
> Würde dies nicht bedeuten, dass über den Widerstand permanent Energie in
> Form von Wärme verloren geht?
Ja, leider. Die Lösung könnte sein:
Axel S. schrieb:
> Cleverer ist es, mit zwei Magneten zu
> arbeiten. Einer ist fest neben dem Reedkontakt angebracht. Der andere,
> bewegliche ist anders herum gepolt und hebt das Magnetfeld des ersten
> Magneten in der Ruhestellung auf.
Ich habe das aber nie ausprobiert ...

> Wieso genau 2.2kOhm?
Das hängt von vielen Randbedingungen ab.
- Laststrom Ic
- Transistortyp: dessen Stromverstärkung B
- Versorgungsspannung U0

Man muss halt dafür sorgen, dass die Gleichung

Ic = B*Ib*(3...5) erfüllt ist. (3...5) ist der Übersteuerungsfaktor, der 
dafür sorgt, dass der Transistor auch gut durchschaltet.
Die Versorgung geht dahingehend ein, dass gilt:
R = (U0-UBE)/IB

Um den Stromverbrauch zu senken, kann man
- einen MOSFET nehmen, dann kann der Widerstand auch 100k groß sein
- einen Darlington nehmen, da ist B >> 100 mit dem Nachteil, dass am 
Verbraucher rund 1V fehlt.
- zumindest einen Transistor hoher Stromverstärkungsklasse nehmen - oft 
gekennzeichnet durch ein C nach der Typbezeichnung (BC547C).

von HildeK (Gast)


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HildeK schrieb:
> Die Lösung könnte sein

Die Lösung könnte auch sein, dass man einen Reedkontakt mit NC nimmt.
Soll es geben, ich hatte noch keinen in der Hand.

von Jörg R. (solar77)


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HildeK schrieb:
> e Lösung könnte auch sein, dass man einen Reedkontakt mit NC nimmt. Soll
> es geben, ich hatte noch keinen in der Hand.

Reedkontakt mit Wechsler;-)

von Stefan F. (Gast)


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Walter schrieb:
> Würde dies nicht bedeuten, dass über den Widerstand permanent Energie in
> Form von Wärme verloren geht?

Ja

> Wieso genau 2.2kOhm?

Damit der Transistor genug Laststrom fließen lässt. Die Lampe soll ja 
leuchten, nicht glimmen.

Wenn das ganze langfristig mit einer einzigen Knopfzelle laufen soll, 
muss man das Ganze natürlich sehr viel Hochohmiger machen. Also nimmt 
man dann entweder einen Darlington Transistor (der mehr verstärkt, aber 
an dem auch mehr als 1V abfallen) oder eben ein IC das speziell für 
diese Anwendung gestaltet wurde.

von HildeK (Gast)


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Jörg R. schrieb:
> Reedkontakt mit Wechsler;-)

Ja, du hast recht. Und ich hab sogar in meiner Sammlung welche gefunden 
...
Ich ändere daher "soll es geben" in "gibt es" und ich hatte auch gerade 
welche in der Hand!

von Harald W. (wilhelms)


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Axel S. schrieb:

> Cleverer ist es, mit zwei Magneten zu
> arbeiten. Einer ist fest neben dem Reedkontakt angebracht. Der andere,
> bewegliche ist anders herum gepolt und hebt das Magnetfeld des ersten
> Magneten in der Ruhestellung auf.

Noch besser ist die Verwendung eines Reed-Umschalters. Die sind zwar
selten, aber immer noch häufiger als N.C.-Reeds.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Harald W. schrieb:
> Axel S. schrieb:
>
>> Cleverer ist es, mit zwei Magneten zu
>> arbeiten. Einer ist fest neben dem Reedkontakt angebracht. Der andere,
>> bewegliche ist anders herum gepolt und hebt das Magnetfeld des ersten
>> Magneten in der Ruhestellung auf.
>
> Noch besser ist die Verwendung eines Reed-Umschalters. Die sind zwar
> selten, aber immer noch häufiger als N.C.-Reeds.

Klar. Aber der TE schreibt ja, daß er das Dingen schon hat. Den 
Reedkontakt raus zu basteln und durch einen Wechsler zu ersetzen, düfte 
seine Möglichkeiten deutlich übersteigen.

Einen zweiten Magneten zu besorgen und damit zu spielen, ist schon 
deutlich einfacher. Ich habe es gerade mal versucht. Habe einen großen 
Reedkontakt genommen, den man deutlich klicken hört. Und zwei 
Neodym-Stabmagnete. Den ersten Magnet parallel [1] angenähert, bis der 
Kontakt schließt. Magnet so gehalten und den zweiten Magneten von der 
anderen Seite her angenähert. Und - Magie! - der Kontakt öffnet wieder. 
Die Magnete dabei so herum halten, daß sie sich gegenseitig anziehen.


[1] der Nordpol des Magneten wirkt auf die eine Kontaktzunge, der Südpol 
auf die andere. So macht man das richtig.

: Bearbeitet durch User
von HildeK (Gast)


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Axel S. schrieb:
> Aber der TE schreibt ja, daß er das Dingen schon hat. Den
> Reedkontakt raus zu basteln und durch einen Wechsler zu ersetzen, düfte
> seine Möglichkeiten deutlich übersteigen.

Würde ich nicht sagen: er hat das Teil ja schon auseinandergenommen.
Wenn er noch ein Foto postet, könnte man sehen, ob der Austausch einfach 
möglich wäre.

von GEKU (Gast)


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Warum kein FET?

von Jörg R. (solar77)


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Walter schrieb:
> ich hab mir vor einiger Zeit aus einem Baumarkt mal einen von diesen
> Modulen geholt, welche beim entfernen des Magnetes einen schrillenden
> Ton ertönen lassen.

Was für ein Modul? Fenster/Tür-Überwachung? Wenn keine Leitungen aus dem 
Modul kommen würde ich keinen Strom fließen lassen wenn der 
"Normalzustand" vorhanden ist. Also Mosfet P oder N, je nach interner 
Beschaltung.

Wenn mehrere solcher Module über eine Leitung verbunden sind fließt u.a. 
deshalb Strom damit auch erkannt wird wenn die Leitung zwischen 2 
Modulen gekappt wird. Das ist aber beim TO wohl nicht der Fall.

von Stefan F. (Gast)


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GEKU schrieb:
> Warum kein FET?

Macht Sinn, aber nur wenn die Spannungsversorgung >2V ist, also 
mindestens 2 Zellen.

von Stefan F. (Gast)


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Im Datenblatt vom ZXM61N02F stört mich, dass dort für die "Gate-Source 
Threshold Voltage" mit min=0,7V angegeben ist, aber kein max Wert. 
Auß0erdem fehlt das Diagramm, an dem man ablesen kann, wie viel Strom er 
typischerweise bei unterschiedlichen Vgs fließen lässt.

Die Angabe 0.24Ω bei Vgs=2.7V, Id=0.47A lässt erahnen, dass der 
Transistor mehr als nur zwei Batterien (1,8V) benötigt.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Stefanus F. schrieb:
> Im Datenblatt vom ZXM61N02F stört mich, dass dort für die "Gate-Source
> Threshold Voltage" mit min=0,7V angegeben ist, aber kein max Wert.

Die Angabe dient ja auch nur dazu, um ein sicheres Ausschalten zu 
gewährleisten. Und dafür ist der Min-Wert genau richtig.
Für das Einschalten brauchst du die Max-Werte für Rds(on). Vgs für 
andere Ströme gibt es dann aus den Diagrammen. Da dies aber "nur" 
typische Werte sind, muss man die Kurven passend verschieben, d.h. 
soweit, dass die angegebenen Max-Werte dann auf den Kurven liegen. .

von Walter W. (walterwhiter)


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: Bearbeitet durch User
von Walter W. (walterwhiter)


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Mir fiel gerade auf, dass auf dem ersten Bild (siehe vorheriger Post) am 
linken Rand noch diese schwarze Elko-ähnliche Modul ist. Hat dieses 
vielleicht damit was zu tun und ist meines Rätsels Lösung?

von Walter W. (walterwhiter)


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Ich hab den Schaltkreis nun nachgestellt bekommen.
Es ist ein 300k Ohm Widerstand verbaut, weshalb die Stromstärke bei bsp. 
3.6V auf ~15uA abfällt und somit die Batterie zwar permanent verbraucht 
wird, dies jedoch so langsam, dass die Selbstentladung wohl eher zum 
entleeren führt als der Standby.
Durch den großen Widerstand wird nun natürlich auch die Spannung 
deutlich reduziert, weshalb dem Verbraucher nicht die gesamte Leistung 
zur Verfügung steht.

Anbei mein nachproduzierte Schaltplan auf Basis von Vorlagen aus diesem 
Thread:
https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?cct=$+1+0.000005+10.20027730826997+50+5+43%0Ar+272+224+272+112+0+300000%0As+272+336+272+224+0+1+false%0Av+448+336+448+112+0+0+40+3.6+0+0+0.5%0At+272+224+352+224+0+1+-1.442404294965547+0.5956015289421343+100%0Aw+448+336+352+336+0%0Aw+352+336+352+240+0%0Aw+272+112+352+112+0%0Aw+352+112+448+112+0%0A162+352+112+352+208+2+default-led+1+0+0+0.01%0Aw+352+336+272+336+0%0Ao+0+64+0+4099+5+0.00009765625+0+2+0+3%0A38+0+0+1+101+Resistance%0A

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