Hallo zusammen, ich hätte mal wieder eine Anfängerfrage. Ich habe ein kleines Hall Sensor Breakout Board, siehe Schaltbild (ist nicht besonders hübsch geworden, sorry). Unklar ist mir dabei das Zusammenspiel von Poti RV1 (0 bis 100 kOhm), R2 (150 Ohm) und VOUT des Hall Sensors 49E. Ich hatte das mal ganz naiv als 2 Spannungsquellen mit 2 Widerständen dazwischen angesehen, die einen Spannungsteiler bilden (siehe vereinfachtes Schaltbild). Gegeben sei nun bspw. * Spannungsversorgung (Vcc): 3,3 V * VOUT am 49E: 1,6 V * Potieinstellung (RV1): 10 Ohm Meine Erwartung wären nun 3,x V zwischen den beiden Widerständen und 1,6 V zwischen VOUT des 49E und dem 150 Ohm Widerstand. Tatsächlich messe ich aber an beiden Stellen 3,x V. Die spannenden Fragen sind nun: * Wie kann es sein, dass da was anderes als 1,6 V anliegen? * Wie berechnet man das richtig? * Wie bildet man so etwas in LTspice ab? Vielen Dank Chris
Chris schrieb: > Ich habe ein kleines Hall > Sensor Breakout Board, siehe Schaltbild (ist nicht besonders hübsch > geworden, sorry). Mach mal ein Bild davon, da passt noch einiges nicht wirklich. Chris schrieb: > * Potieinstellung (RV1): 10 Ohm 10 Ohm auf einem 100k Poti? mit Pech hat das am Anschlag noch mehr Widerstand. Chris schrieb: > Tatsächlich messe > ich aber an beiden Stellen 3,x V. Die spannenden Fragen sind nun: > * Wie kann es sein, dass da was anderes als 1,6 V anliegen? Wie viel Strom kann der Sensor denn liefern? Laut Datenblatt hat der intern einen Transistor von Vcc und dann eine Stromsenke nach Gnd, das heißt sobald du über die 160 Ohm mehr Strom reindrückst als die Stromsenke aufnehmen kann, steigt die Spannung, 1.6V /160 Ohm macht immerhin 10mA. "Power consumption of 4 mA at 5 Vdc" bedeutet dann auch die Stromsenke macht weniger als diese 4mA. Die 100k sind an dieser Stelle nur Sinnvoll wenn man den Sensor entfernen kann (festes Ruhepotential), und dann auch nur als fester Widerstand, nicht als Poti. Selbst zum Kalibireren taugen die hier nichts, da wären die besser im Spannungsteiler R1/R3 aufgehoben. > * Wie berechnet man das richtig? > * Wie bildet man so etwas in LTspice ab? Mit dem Innenwiderstand der Quellen, bzw. im Falle deines Sensors den NPN und die Stromsenke als Ausgangsstufe mit simulieren.
K. S. schrieb: > Mach mal ein Bild davon, da passt noch einiges nicht wirklich. Vielen Dank für die Antwort. Anbei Bilder von Vorder- und Rückseite. Ich finde die Schaltung insgesamt seltsam. Ich hatte erwartet, dass der Sensorausgang unverändert an AO und LM393 durchgereicht wird und dass über das Poti die Referenzspannung am LM393 eingestellt wird. Bzgl. der 10 Ohm: Es ging weniger darum mit dem Poti genau 10 Ohm einzustellen. Es ging im Beispiel nur darum, dass der Wert möglichst klein ist. Praktisch hatte ich das Poti auf 0 gedreht und der Restwiderstand war im Bereich von 10 Ohm.
An DO fehlt noch ein 10k Pullup, sonst stimmt dein Schaltplan aber komischerweise. Der Sensor selber hat, solange er noch regeln kann, eine feste Ausgangsspannung. Durch den Spannungsteiler aus Poti-150 Ohm kannst du die Ausgangsspannung leicht nach oben verschieben. Bei 10 Ohm am Poti übersteuerst du den Sensor, achte darauf dass der Strom durch Poti + 150 Ohm am besten deutlich unter 4mA bleibt. Meine Vermutung ist, dass dort irgendein (Chinese) die Platine nachgebaut hat und dabei nicht wirklich aufgepasst hat oder einfach absolut keine Ahnung hatte.
Oh, stimmt, der Pullup ist beim Übertragen der Papierskizze auf der Strecke geblieben. Hier noch ein paar Messwerte: * Die Stromaufnahme der Gesamtschaltung liegt bei 3,3 V konstant bei ca. 6,35 mA, also unabhängig von der Poti-Einstellung (im Rahmen der Messgenauigkeit eines günstigen Multimeters, also mA mit 2 Nachkommastellen). Dabei gehen 1,44 mA auf die rote LED, die grüne LED war dauerhaft aus. Der LM393 sollte ca. 0,56 mA brauchen, verbleiben 4,35 mA für den Hall Sensor (ganz grob). * Bei 3,3 V Versorgungsspannung ist die Spannung zwischen Poti und 150 Ohm Widerstand im Poti-Bereich 100k bis 33k konstant 1,65 V, natürlich wieder im Rahmen der Messgenauigkeit eines günstigen Multimeters. Rechnerisch sollten es 1,65247129 V bei 100k und 1,65746606 V bei 33k sein. * Wenn man beginnend bei 33k das Poti weiter runterdreht beginnt die Spannung deutlich zu steigen, bis ca. 3,3 V bei "0 Ohm" (+Restwiderstand des Potis). Das würde bedeuten, dass der Sensor noch 50uA aufnehmen kann, alles darüber führt zum Anstieg der Spannung. So... dann nochmal vielen Dank für die Hilfe, wieder was gelernt, und darum ging es ja :-) Den Sensor werde ich rauslöten. Das DO-Signal ist ohne zusätzlichen SW- oder HW-Filter eh unbrauchbar (bei Annäherung eines Magneten toggelt das im Mhz-Bereich) und liefert zudem nur eine der beiden Magnetpolaritäten.
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