Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Induktiven Sensor (6-36V) an Microcontroller/Mainboard anschließen


von Sensor-Siegfried (Gast)


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Hi,

ich habe für meinen 3D-Drucker ein neues Mainboard gekauft. Jetzt bin 
ich mir aber nicht sicher, wie ich den vorhandenen Z-Endstopp 
(induktiver Näherungssensor) an das Board anschließen muss. Der Sensor 
trägt die Bezeichnung "Tronxy XY-08N", 6-36V, NPN NO (normally open, 
Bild im Anhang, Datenblatt konnte ich leider nicht finden)

Leider liefert der Sensoranschluss am Board nur 5V. Angeblich kann man 
den Sensor auch mit 5V betreiben, aber ich will nicht riskieren. Nicht 
das die Genauigkeit/Wiederholbarkeit darunter leidet.

Ich habe gelesen, dass man einen "open collector" NPN-Sensor auch direkt 
an das Board anschließen kann, ohne Widerstände oder Optokoppler. Auch 
wenn dieser mit 24V betrieben wird (s. Schaltplan 1). Stimmt das? Und 
wie kann ich herausfinden, ob mein Sensor ein open collector ist?

Habe den Sensor zum Test an 15V angeschlossen. Eine Messung am 
Sensor-Pin ergab 15V, also Betriebsspannung. Bei Aktivierung des Sensors 
wurde 0V angezeigt. Sagt euch das etwas? Habe gelesen, das der Sensor 
möglicherweise einen internen Pullup-Widerstand verbaut hat, wodurch ich 
den Sensor nicht direkt an das Board anschließen darf. Ist das richtig?

Falls ja, kann ich alternativ den Sensor wie im Schaltplan 2 
anschließen?

Vielen Dank und schönen Abend noch!

von krino3 (Gast)


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Sensor-Siegfried schrieb:
> Ich habe gelesen, dass man einen "open collector" NPN-Sensor auch direkt
> an das Board anschließen kann
Im Prinzip ja. Allerdings entspricht der aufgedruckte Schaltplan in 
sensor.png dem eines PNP-Sensors, der bei Signal den Ausgang auf die 
positive Versorgung schaltet.

Dem aber widerspricht deine Messung.

> Habe den Sensor zum Test an 15V angeschlossen. Eine Messung am
> Sensor-Pin ergab 15V, also Betriebsspannung. Bei Aktivierung des Sensors
> wurde 0V angezeigt. Sagt euch das etwas? Habe gelesen, das der Sensor
> möglicherweise einen internen Pullup-Widerstand verbaut hat, wodurch ich
> den Sensor nicht direkt an das Board anschließen darf. Ist das richtig?
Könnte gut sein. In dem Fall wäre eine Diode (1N4148, Anode an Z-Stop, 
Kathode an Signal des Sensors) die einfachste Lösung. Damit kann die 
Spannung am Eingang nie höher als 3,3V werden, aber durch den Sensor 
nach GND (ca.0,6V) gezogen werden.
Würde ich zuerst versuchen, da man damit nichts kaputt machen kann.

> Falls ja, kann ich alternativ den Sensor wie im Schaltplan 2
> anschließen?
Nur, wenn es tatsächlich ein PNP wäre.

von Sensor-Siegfried (Gast)


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Hi, danke für Deine Antwort.

krino3 schrieb:
> Im Prinzip ja. Allerdings entspricht der aufgedruckte Schaltplan in
> sensor.png dem eines PNP-Sensors, der bei Signal den Ausgang auf die
> positive Versorgung schaltet.
>
> Dem aber widerspricht deine Messung.
Ja, das ist mir auch aufgefallen. Da haben die Chinesen wohl etwas 
gepfuscht :)
Auf dem Sensor selbst steht jedenfalls "NPN NO".


>Nur, wenn es tatsächlich ein PNP wäre.
Ein PNP, oder NPN? Ich dachte Schaltplan 2 wäre nur für NPN geeignet?

>Könnte gut sein. In dem Fall wäre eine Diode (1N4148, Anode an Z-Stop,
Kathode an Signal des Sensors) die einfachste Lösung. Damit kann die
Spannung am Eingang nie höher als 3,3V werden, aber durch den Sensor
nach GND (ca.0,6V) gezogen werden.
>Würde ich zuerst versuchen, da man damit nichts kaputt machen kann.

1N4148 habe ich sogar hier. Also so wie auf plan3.png?

von Harald (Gast)


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krino3 schrieb:
> Allerdings entspricht der aufgedruckte Schaltplan in
> sensor.png dem eines PNP-Sensors, der bei Signal den Ausgang auf die
> positive Versorgung schaltet.

Schau es Dir nochmal an, der Aufdruck entspricht ja NPN.

Sensor-Siegfried schrieb:
> Habe den Sensor zum Test an 15V angeschlossen. Eine Messung am
> Sensor-Pin ergab 15V, also Betriebsspannung. Bei Aktivierung des Sensors
> wurde 0V angezeigt. Sagt euch das etwas? Habe gelesen, das der Sensor
> möglicherweise einen internen Pullup-Widerstand verbaut hat,

Ein interner Pull-up ist unwahrscheinlich aber nicht unmöglich. Kann 
schon ein Leckstrom auf der Platine im Sensor sein, dass Du mit einem 
hochohmigen Multimeter 15V gemessen hast. Schließe doch mal einen 10k 
o.ä. Widerstand gegen 5V an und messe nochmal nach.

Mach Bild 2 würde man die Anode des Optokopplers an + legen und die 
Kathode mit dem Sensorausgang schalten.

von Sensor-Siegfried (Gast)


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Harald schrieb:
> Schließe doch mal einen 10k o.ä. Widerstand gegen 5V an und messe nochmal nach.

Sorry, meine Elektronikkenntnisse sind sehr begrenzt, kannst Du das 
genauer erklären? :)

Also bisher sind noch keine 5V im Spiel. Bisher habe ich nur ein 15V 
Steckernetzteil an den Sensor angeschlossen und die Ausgänge 
durchgemessen.

>Mach Bild 2 würde man die Anode des Optokopplers an + legen und die Kathode mit 
dem Sensorausgang schalten.
Oh, so wie in plan4.png?

Danke!

von Sensor-Siegfried (Gast)


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> Schließe doch mal einen 10k o.ä. Widerstand gegen 5V an und messe nochmal nach.

So wie im angehängten Bild? Messspitzen vom Multimeter sind die 
geschwungenen Pfeile auf dem Bild.

von Harald (Gast)


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Sensor-Siegfried schrieb:
> So wie im angehängten Bild?

Grundsätzlich ja, aber dann würdest Du ja 15V und 0V (wenn angenähert) 
messen. Den 10k zwischen Schwarz (Sensorausgang) und 5V (vom Netzteil 
irgendwo). Masse 15V und Masse 5V Kreis miteinander verbinden.
Dann solltest Du am schwarzen Kabel zwischen 5V und 0V (angenähert) 
messen können.

von Sensor-Siegfried (Gast)


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Harald schrieb:
> Den 10k zwischen Schwarz (Sensorausgang) und 5V (vom Netzteil
> irgendwo). Masse 15V und Masse 5V Kreis miteinander verbinden.
> Dann solltest Du am schwarzen Kabel zwischen 5V und 0V (angenähert)
> messen können.

Hmm, das wäre jetzt schwierig. Das Drucker-Netzteil selbst liefert nur 
24V, die 5V werden von Linearreglern auf dem Board erzeugt. Das neue 
Board ist auch noch nicht eingebaut.

Ich schaue morgen mal nach einer anderen 5V Stromquelle zum Testen.
Und dann so wie im angehängten Bild testen?

von krino3 (Gast)


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Sensor-Siegfried schrieb:
> krino3 schrieb:
>> Im Prinzip ja. Allerdings entspricht der aufgedruckte Schaltplan in
>> sensor.png dem eines PNP-Sensors, der bei Signal den Ausgang auf die
>> positive Versorgung schaltet.
>>
>> Dem aber widerspricht deine Messung.
> Ja, das ist mir auch aufgefallen. Da haben die Chinesen wohl etwas
> gepfuscht :)
> Auf dem Sensor selbst steht jedenfalls "NPN NO".
>
>
>>Nur, wenn es tatsächlich ein PNP wäre.
> Ein PNP, oder NPN? Ich dachte Schaltplan 2 wäre nur für NPN geeignet?
Nein, ein NPN schaltet nach GND, während beim Schaltplan 2 die Kathode 
der Optokopplr-LED ständig an GND liegt und die Anode mit dem Signal 
über R1 an die Versorgung des Sensors geschaltet wird - wie eben für 
einen PNP-Ausgang.

>>Könnte gut sein. In dem Fall wäre eine Diode (1N4148, Anode an Z-Stop,
> Kathode an Signal des Sensors) die einfachste Lösung. Damit kann die
> Spannung am Eingang nie höher als 3,3V werden, aber durch den Sensor
> nach GND (ca.0,6V) gezogen werden.
>>Würde ich zuerst versuchen, da man damit nichts kaputt machen kann.
>
> 1N4148 habe ich sogar hier. Also so wie auf plan3.png?
Genau so.


Harald schrieb:
> krino3 schrieb:
>> Allerdings entspricht der aufgedruckte Schaltplan in
>> sensor.png dem eines PNP-Sensors, der bei Signal den Ausgang auf die
>> positive Versorgung schaltet.
>
> Schau es Dir nochmal an, der Aufdruck entspricht ja NPN.
Warum sollte ich? Der Schaltplan zeigt eindeutig einen PNP, während der 
Text NPN behauptet. Allerdings wäre mit einem PNP Siegfrieds Messung von 
0V bei Signal kaum zu erklären.

von Sensor-Siegfried (Gast)


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krino3 schrieb:
> Allerdings wäre mit einem PNP Siegfrieds Messung von
> 0V bei Signal kaum zu erklären.

Habe es gerade noch mal getestet.

Sensor an 24V angeschlossen:
- kein Gegenstand vorm Sensor, zwischen Sensor-GND und Sensor-Out: 15V
- mit Gegenstand vorm Sensor, zwischen Sensor-GND und Sensor-Out: 0.015V

von Wolfgang (Gast)


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krino3 schrieb:
> Warum sollte ich? Der Schaltplan zeigt eindeutig einen PNP, während der
> Text NPN behauptet. Allerdings wäre mit einem PNP Siegfrieds Messung von
> 0V bei Signal kaum zu erklären.

Wie wäre es mal mit NACHMESSEN?
Einfach einen Lastwiderstand anschließen, einmal nach Gnd und einmal 
nach VCC.
Die resultierende Ausgangsspannung verrät alles.

von Manfred (Gast)


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Sensor-Siegfried schrieb:
> Datenblatt konnte ich leider nicht finden

Wenn man keinerlei Erfahrung mit Elektronik hat, ist es immer eine gute 
Idee, beim Chinesen unzureichend beschriebene Produkte zu kaufen - oder 
etwa doch nicht?

Sensor-Siegfried schrieb:
> Sensor an 24V angeschlossen:
> - kein Gegenstand vorm Sensor, zwischen Sensor-GND und Sensor-Out: 15V
> - mit Gegenstand vorm Sensor, zwischen Sensor-GND und Sensor-Out: 0.015V

Und jetzt nochmal mit 10kOhm von Sensor-Out nach GND.

Wenn ich das Bild "sensor.png" richtig interpretiere, gibt der Sensor 
Spannung aus. Er könnte also einen Transistor oder Optokoppler 
ansteuern, es ist kein Hexenwerk, das auszumessen.

von Sensor-Siegfried (Gast)


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Manfred schrieb:
> Und jetzt nochmal mit 10kOhm von Sensor-Out nach GND.

7,27V wenn kein Objekt vorm Sensor
0V wenn Objekt vorm Sensor

von krino3 (Gast)


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Sensor-Siegfried schrieb:
> Manfred schrieb:
>> Und jetzt nochmal mit 10kOhm von Sensor-Out nach GND.
>
> 7,27V wenn kein Objekt vorm Sensor
> 0V wenn Objekt vorm Sensor

Und nun noch, so wie Wolfgang schrieb, die Messung mit 10k zwischen 
Ausgang und 24V.

von Sensor-Siegfried (Gast)


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krino3 schrieb:
> Und nun noch, so wie Wolfgang schrieb, die Messung mit 10k zwischen
> Ausgang und 24V.

15V wenn kein Objekt vorm Sensor
0V wenn Objekt vorm Sensor

von krino3 (Gast)


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Sensor-Siegfried schrieb:
> krino3 schrieb:
>> Und nun noch, so wie Wolfgang schrieb, die Messung mit 10k zwischen
>> Ausgang und 24V.
>
> 15V wenn kein Objekt vorm Sensor
> 0V wenn Objekt vorm Sensor

Die 15V sind sehr seltsam. Bist du sicher dass du 24V Versorgung hast? 
Weiter oben schriebst du nämlich etwas von 15V, was besser passen würde.

Wie dem auch sei - die Methode mit der Diode nach plan3.png sollte 
funktionieren.

von Harald (Gast)


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krino3 schrieb:
> Warum sollte ich? Der Schaltplan zeigt eindeutig einen PNP,

Schau es Dir NOCHMAL an. Siehe auch beigefügtes Bild. Das Bild und die 
Messungen belegen eindeutig NPN, warum erzählst Du ihm permanent was vom 
PNP Sensor? Das bringt ihn doch auch nicht weiter.

von Harald (Gast)


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Sensor-Siegfried schrieb:
> Ich schaue morgen mal nach einer anderen 5V Stromquelle zum Testen.

Muss nicht 5V sein, 3.3V geht natürlich auch.

von krino3 (Gast)


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Harald schrieb:
> krino3 schrieb:
>> Warum sollte ich? Der Schaltplan zeigt eindeutig einen PNP,
>
> Schau es Dir NOCHMAL an. Siehe auch beigefügtes Bild. Das Bild und die
> Messungen belegen eindeutig NPN,
OK - wenn man das Rechteck als externe Last sieht und nicht, so wie ich, 
als internes Schaltelement, dan stimmen Text und Schaltung überein - 
NPN.

Wenn man Siegfrieds Messungen Vs=15V (und nicht 24V) zugrunde legt, 
ergibt sich aber auch, dass ein interner Pullup von ca. 10k verbaut ist.

Harald schrieb:
> Sensor-Siegfried schrieb:
>> Ich schaue morgen mal nach einer anderen 5V Stromquelle zum Testen.
>
> Muss nicht 5V sein, 3.3V geht natürlich auch.
Jetzt solltest du nochmal genauer schauen ;). Da steht auch etwas von 
mindestens 6V DC.

Beides zusammen ergibt, dass man entweder die Diode nach plan3.png oder, 
wenn man unbedingt will, einen OK nach plan4.png benutzen sollte.

Einen Spannungsteiler auf 3,3V oder gar, sich nur auf die 
strombegrenzenden Pullups (Iin~1mA bei Vs=24V) zu verlassen halte, ich 
für die keine besonders gute Lösung.

von Sensor-Siegfried (Gast)


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nein, die 15V die ich messe sind EINGANGSSPANNUNG VOM SENSOR.
Habe mehrfach geschrieben, dass ich den Sensor momentan mit einem 15 V 
Steckernetzteil teste.

von Sensor-Siegfried (Gast)


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Stimmt, war mein Fehler, ich sagte 24V, damit meinte ich natürlich VCC 
vom Sensor. 24V werde ich später anstatt der 15V anschließen.

Ich denke ich versuche es mal mit der OK-Schaltung, da ich irgendwo 
gelesen habe, das sie universeller einsetzbar ist. Zum Beispiel soll man 
dort auch optische Endstopps anschließen können.

JST XH Buchsen und Stecker habe ich hier. Ich würde mir dann eine kleine 
Adapter-Platine oder Adapter-Stecker zusammen löten, den man an einen 
24V Lüfteranschluss und den Z-Endstop-Buchse am Mainboard ansteckt.

Bei der OK-Lösung habe ich aber Bedenken weil:
- der Verlust relativ hoch (190mw)
- Lebensdauer der IR-LED? Sie wird dauerhaft im OK leuchten und erlischt 
nur wenn ein Objekt erkannt wird. bei einem 20-Stunden-Druck leuchtet 
die IR-LED also für fast 100% der Zeit

von Harald (Gast)


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krino3 schrieb:
> Jetzt solltest du nochmal genauer schauen ;). Da steht auch etwas von
> mindestens 6V DC.

Gerne. Die 6V beziehen sich auf die Sensorversorgung, nicht auf den 
NPN-Schaltausgang.

Im Übrigen denke ich immer noch, dass da kein Pull-up verbaut ist, das 
wäre extrem untypisch. Vielmehr glaube ich an einen parasitären (sehr 
hochohmigen) Pull-up, der sich aus dem Aufbau im Sensor ergibt 
(Kriechströme). Mit einem handelsüblichen Multimeter ergibt sich schnell 
der Eindruck.

von Sensor-Siegfried (Gast)


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Harald schrieb:
> Im Übrigen denke ich immer noch, dass da kein Pull-up verbaut ist, das
> wäre extrem untypisch. Vielmehr glaube ich an einen parasitären (sehr
> hochohmigen) Pull-up, der sich aus dem Aufbau im Sensor ergibt
> (Kriechströme). Mit einem handelsüblichen Multimeter ergibt sich schnell
> der Eindruck.

Das kann gut sein. Der Sensor hat ja auch eine Signal-LED die leuchtet 
wenn ein Objekt vom Sensor erkannt wird.

Ich habe auch den Widerstand zwischen Sensor-Ausgang und (ich glaube) 
GND gemessen. Es war komisch, der Widerstandswert sprang dann sehr 
langsam (in ~3 Sekunden) auf ca. 240K Ohm.
Das Multimeter ist ein VOLTCRAFT VC175 (Billigteil)

von Sensor-Siegfried (Gast)


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Sensor-Siegfried schrieb:
> - Lebensdauer der IR-LED? Sie wird dauerhaft im OK leuchten und erlischt
> nur wenn ein Objekt erkannt wird. bei einem 20-Stunden-Druck leuchtet
> die IR-LED also für fast 100% der Zeit

Gerade nochmal nachgedacht. Ich hatte den OK ja anders angeschlossen, so 
wie auf plan4.png. Also geht die IR-LED doch nur an, wenn ein Objekt 
erkannt wird, oder?

von krino3 (Gast)


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Sensor-Siegfried schrieb:
> Manfred schrieb:
>> Und jetzt nochmal mit 10kOhm von Sensor-Out nach GND.
>
> 7,27V wenn kein Objekt vorm Sensor
> 0V wenn Objekt vorm Sensor

Harald schrieb:
> Im Übrigen denke ich immer noch, dass da kein Pull-up verbaut ist, das
> wäre extrem untypisch.
Ändert aber nix daran, dass die Spannung mit 10kΩ Lastwiderstand recht 
genau 15/2 V ergibt, was für einen 10kΩ Pullup spricht.


Sensor-Siegfried schrieb:
> Also geht die IR-LED doch nur an, wenn ein Objekt
> erkannt wird, oder?
Ja.

von Harald (Gast)


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krino3 schrieb:
> Ändert aber nix daran, dass die Spannung mit 10kΩ Lastwiderstand recht
> genau 15/2 V ergibt, was für einen 10kΩ Pullup spricht.

Hatte ich nicht gesehen - schon merkwürdig.

Aber egal, baue es nach Bild 4 auf, dann sollte es funktionieren. Oder 
Eingang mit paralleler 3V Z-Diode schützen.

von Wolfgang (Gast)


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Harald schrieb:
> Im Übrigen denke ich immer noch, dass da kein Pull-up verbaut ist, das
> wäre extrem untypisch.

Dann kennst du nicht viele typische Sensoren. Ein Pull-Up ist bei 
Sensoren mit NPN-Ausgang oft vorhanden.

von Sensor-Siegfried (Gast)


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Harald schrieb:
> Aber egal, baue es nach Bild 4 auf, dann sollte es funktionieren

Ja, so werde ich es machen.

Ich habe vor einiger Zeit mal zwei Optokoppler ausgeschlachtet.
Kann ich einen von denen Benutzen? Bild im Anhang.

von Stefan F. (Gast)


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Sensor-Siegfried schrieb:
> Ich habe vor einiger Zeit mal zwei Optokoppler ausgeschlachtet.
> Kann ich einen von denen Benutzen?

Das sind beides PC817. Ja, die kannst du verwenden.

von Sensor-Siegfried (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Das sind beides PC817. Ja, die kannst du verwenden.

Ich habe hier solche kleinen rote LEDs in 3mm, kann ich die in Reihe mit 
dem Optokoppler schalten? Dadurch ist der Verlust am Widerstand geringer 
und ich sehe ob der OK 'schaltet', oder?
(siehe plan5.png)

Als Vorwiderstand habe ich 2700K Ohm gewählt, Vorwärtsspannung habe ich 
1,2V berechnet, also 2 * 1,2V = 2,4V. Bei 2700K Ohm sind das also 8mw 
Vorwärtsstrom. Kann man das so rechnen?

von Sensor-Siegfried (Gast)


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Sensor-Siegfried schrieb:
> Als Vorwiderstand habe ich 2700K Ohm gewählt, Vorwärtsspannung habe ich
> 1,2V berechnet, also 2 * 1,2V = 2,4V. Bei 2700K Ohm sind das also 8mw
> Vorwärtsstrom. Kann man das so rechnen?

Natürlich nicht 2700k, 2700 Ohm oder 2,7K Ohm :)

von Stefan F. (Gast)


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Sensor-Siegfried schrieb:
> Ich habe hier solche kleinen rote LEDs in 3mm, kann ich die in Reihe mit
> dem Optokoppler schalten?

Der Optokoppler wird mit ungefähr 1,2 Volt klar kommen, rote LEDs 
brauchen mindestens 1,6 Volt. Manche brauchen mehr als 2 Volt.

Ansonsten passt deine Rechnung. Auf die paar Millivolt kommt es eh nicht 
an.

von krino3 (Gast)


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Sensor-Siegfried schrieb:
> also 8mw Vorwärtsstrom

Wenn du schon Strom sparen willst, kannst du  If=2mA d.h. R=10kΩ 
ansetzen. Für die Ic=0.33mA reichen die, inbesonders bei der 
C-Sortierung des PC817 (im Bild opto.jpg unten), allemal. Auch sollten 
halbwegs aktuelle LED damit ausreichend hell sein.

Ein Grund für einen höheren Strom könnte eine bessere Unterdrückung von 
Störungen sein. Das ist aber ein anderes Kapitel.

Diagramm aus https://www.futurlec.com/Datasheet/LED/PC817.pdf wobei es 
die originalen OK von Sharp beschreibt.


Sensor-Siegfried schrieb:
> Zum Beispiel soll man dort auch optische Endstopps anschließen können.
Nur so nebenbei: Was sind das für Typen und warum sollten die mit der 
einfachen Lösung (Diode) nicht funktionieren?

von Sensor-Siegfried (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Der Optokoppler wird mit ungefähr 1,2 Volt klar kommen, rote LEDs
> brauchen mindestens 1,6 Volt. Manche brauchen mehr als 2 Volt.
>
> Ansonsten passt deine Rechnung. Auf die paar Millivolt kommt es eh nicht
> an.

Alles klar, dann lasse ich die LED weg.

Habe gerade festgestellt, dass ich garkeine 2,7k Widerstände habe, und 
auch nur 1/4W.
Kann ich einen 3,3K Ohm Widerstand nehmen oder sind 7mA für den OP zu 
wenig?
Ansonsten habe ich 2,2K Ohm, aber da ist der Verlust schon nahe an den 
1/4W, oder?

von Stefan F. (Gast)


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Sensor-Siegfried schrieb:
> Kann ich einen 3,3K Ohm Widerstand nehmen oder sind 7mA für den OP zu
> wenig?

Probiere es aus. Es hängt stark von Materialstreuungen und davon ab, was 
hinter dem Optokoppler kommt.

von Rudolph R. (rudolph)


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Das ist übrigens leider normal das in den billigen NPN NO Sensoren die 
eigentlich einen Open-Collector Ausgang haben sollten ein Pullup gegen 
die Versorgungs-Spannung enthalten ist.

Irgendwann sind diejenigen die solche Sensoren kopiert haben mal falsch 
abgebogen und jetzt sind die alle so, dabei wäre es so viel einfacher 
wenn der Ausgang wirklich Offen wäre und gegen GND schalten würde.

Falls jemand einen <10 Euro Sensor kennt der den Pullup ganz sicher 
nicht verbaut hat und wirklich NPN NO ist, bitte mal einen Link posten.

von HildeK (Gast)


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Sensor-Siegfried schrieb:
> Als Vorwiderstand habe ich 2700K Ohm gewählt, Vorwärtsspannung habe ich
> 1,2V berechnet, also 2 * 1,2V = 2,4V. Bei 2700K Ohm sind das also 8mw
> Vorwärtsstrom.

8mA!

Weißt du, was dieser Z-Stop-Eingang für eine interne Beschaltung hat?
Es ist wohl ein Pullup drin, aber welcher Strom fließt, wenn man den 
Eingang nach GND schließt? Einfach mal ein Amperemeter an den Z-Stop 
nach GND anschließen und messen.
Davon hängt es auch ab, ob der Vorwiderstand (rund 4mA bei 15V, bzw. 8mA 
bei 24V) richtig bemessen ist.
OK haben eine Datenblattangabe zum Stromübersetzungsverhältnis (CTR). 
Allgemein hat der 817 zwischen 50% und 600%. Einer der beiden ist mit 
817C gekennzeichnet, da sind es zwischen 200% und 400%.
Schlimmstenfalls kannst du also mit einem 817 (ohne Buchstaben) mit den 
4mA Steuerstrom maximal 2mA am Z-Stop-Eingang schalten. Ist er höher, 
muss man den Vorwiderstand verkleinern; 30mA ist der max. Strom für die 
OK-Diode.

Sensor-Siegfried schrieb:
> Habe gerade festgestellt, dass ich garkeine 2,7k Widerstände habe, und
> auch nur 1/4W.
> Kann ich einen 3,3K Ohm Widerstand nehmen oder sind 7mA für den OP zu
> wenig?
> Ansonsten habe ich 2,2K Ohm, aber da ist der Verlust schon nahe an den
> 1/4W, oder?

Wenn du mal nachgemessen hast, was ich oben schrieb, dann kann es auch 
sein, dass 3k3 oder 4k7 gehen.

von HildeK (Gast)


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HildeK schrieb:
> Wenn du mal nachgemessen hast, was ich oben schrieb,

Oh, ich sehe gerade, dass in plan1.png ein PU mit 10k gegen 3.3V 
angegeben ist. Das sind dann 330µA und dann kannst du locker mit 3k3 
oder mehr arbeiten. Auch mit 10k an 15V oder 24V ...

von Sensor-Siegfried (Gast)


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krino3 schrieb:
> Wenn du schon Strom sparen willst, kannst du  If=2mA d.h. R=10kΩ
> ansetzen. Für die Ic=0.33mA reichen die, inbesonders bei der
> C-Sortierung des PC817 (im Bild opto.jpg unten), allemal. Auch sollten
> halbwegs aktuelle LED damit ausreichend hell sein.

Also ich glaube, ich lasse das mit der Status-LED.
Ich habe die nur lose in einem Beutelchen, sind bestimmt schon 10 Jahre 
alt, ohne Datenblatt etc :)

HildeK schrieb:
> Weißt du, was dieser Z-Stop-Eingang für eine interne Beschaltung hat?
> Es ist wohl ein Pullup drin, aber welcher Strom fließt, wenn man den
> Eingang nach GND schließt?

Nein, weiß ich leider nicht. Interne Beschaltung? Im plan1.png sieht man 
wie der Endstopp-Pin an den µC angeschlossen ist. Anbei aber auch der 
Schaltplan.

von HildeK (Gast)


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Sensor-Siegfried schrieb:
> HildeK schrieb:
>> Weißt du, was dieser Z-Stop-Eingang für eine interne Beschaltung hat?
>> Es ist wohl ein Pullup drin, aber welcher Strom fließt, wenn man den
>> Eingang nach GND schließt?
>
> Nein, weiß ich leider nicht. Interne Beschaltung? Im plan1.png sieht man
> wie der Endstopp-Pin an den µC angeschlossen ist.

Ja, danke, ich hatte es im plan1 schon gefunden. Übrigens: den Strom 
könnte man messen: Amperemeter an den Pin gegen GND ...

Sensor-Siegfried schrieb:
> Also ich glaube, ich lasse das mit der Status-LED.
> Ich habe die nur lose in einem Beutelchen, sind bestimmt schon 10 Jahre
> alt, ohne Datenblatt etc :)
Macht ja nichts. Schließe die ruhig in (in Reihe zur OK-LED), den Strom 
dafür bekommst du ja kostenlos 😀. Und mehr Strom kannst du dem 
Optokoppler ja zumuten, nur offenbar deinen Widerständen nicht. Tipp: 
bei zwei mit dem halben Wert teilt sich auch die Verlustleistung auf. 
Und auch: je mehr Status-LEDs du in die Reihe schaltest, desto geringer 
wird die Verlustleistung am Widerstand 😉.
Und wenn die Helligkeit der vorhandenen LEDs nicht ausreicht, dann gönne 
dir mal ein paar effektivere bei der nächsten Bestellung ...

von HildeK (Gast)


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Nachtrag:
Statt Optokoppler und Gedöns hätte auch eine einfache Diode, wie 
genannt, gereicht. Oder eine vom z-Eingang nach +3.3V, falls die 
zugänglich sind.
Dann halt ohne Status-LED.

von Sensor-Siegfried (Gast)


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Habe gerade ein Modul gefunden (s. Bild).

Vom Aufbau scheint es gleich zu sein, zumindest auf der Sensor-Seite.
Auf der anderen Seite gibt es aber noch einen Pull-Up-Widerstand (sieht 
aus wie 10k) der die Spannung des Boards auf den Sensoreingang zieht. 
Für mein jetziges Board brauche ich das nicht, weil es ja eigene Pullups 
hat. Aber ergibt es Sinn sowas auch in meine Schaltung bzw. Adapter zu 
integrieren? (Vielleicht für ein zukünftiges Board welches wieder andere 
Signale erwartet?)

von Stefan F. (Gast)


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Sensor-Siegfried schrieb:
> Aber ergibt es Sinn sowas auch in meine Schaltung bzw. Adapter zu
> integrieren?

Es wird funktionieren. Aber eine einfache Diode wohl auch.

von HildeK (Gast)


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Sensor-Siegfried schrieb:
> Auf der anderen Seite gibt es aber noch einen Pull-Up-Widerstand (sieht
> aus wie 10k) der die Spannung des Boards auf den Sensoreingang zieht.
> Für mein jetziges Board brauche ich das nicht, weil es ja eigene Pullups
> hat. Aber ergibt es Sinn sowas auch in meine Schaltung bzw. Adapter zu
> integrieren?

Ja, das kannst du auch verwenden, nur eben 3.3V anschließen statt 5V. 
Und nachschauen, ob es am Eingang auch für 24V noch geeignet ist, sonst 
muss in die Sensorleitung nochmals ein Widerstand.
Den Widerstand kannst du drauf lassen.

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Aber eine einfache Diode wohl auch.

Ich würde diese zum Ableiten nach DC3.3V auf der Controllerplatine 
einbauen - zwischen der Leitung Z- und DC3.3V, direkt bei R16 und R17 
(Kathode zu DC3.3V).
Und den Sensor dann direkt anschließen.

von HildeK (Gast)


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HildeK schrieb:
> Ja, das kannst du auch verwenden, nur eben 3.3V anschließen statt 5V.

Besser noch: den 5V-Anschluss einfach offen lassen.

von Sensor-Siegfried (Gast)


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Danke für die zahlreichen Antworten!

HildeK schrieb:
> Macht ja nichts. Schließe die ruhig in (in Reihe zur OK-LED), den Strom
> dafür bekommst du ja kostenlos 😀. Und mehr Strom kannst du dem
> Optokoppler ja zumuten, nur offenbar deinen Widerständen nicht. Tipp:
> bei zwei mit dem halben Wert teilt sich auch die Verlustleistung auf.
> Und auch: je mehr Status-LEDs du in die Reihe schaltest, desto geringer
> wird die Verlustleistung am Widerstand 😉.
> Und wenn die Helligkeit der vorhandenen LEDs nicht ausreicht, dann gönne
> dir mal ein paar effektivere bei der nächsten Bestellung ...

Ja, und auch mit Datenblatt :)
Angenommen ich baue eine Status-LED ein, sollte es dann doch eher ein 2K 
Ohm Vorwiderstand werden? (bzw. 2x 1k in Serie oder 2x 4k parallel). 
Wenn ich mich nicht verrechnet habe, wäre das dann für OK und LED 
~10,5mA.

HildeK schrieb:
> Ich würde diese zum Ableiten nach DC3.3V auf der Controllerplatine
> einbauen - zwischen der Leitung Z- und DC3.3V, direkt bei R16 und R17
> (Kathode zu DC3.3V).
> Und den Sensor dann direkt anschließen.

Auf dem Board herum löten? Lieber nicht! :)

HildeK schrieb:
> Ja, das kannst du auch verwenden, nur eben 3.3V anschließen statt 5V.
> Und nachschauen, ob es am Eingang auch für 24V noch geeignet ist, sonst
> muss in die Sensorleitung nochmals ein Widerstand.
> Den Widerstand kannst du drauf lassen.

Z-Stop-Anschluss auf dem Board liefert leider nur 5V. An die 3V komme 
ich glaube nicht so leicht, höchstens über einen anderen Anschluss. Dann 
hätte der Adapter aber auch drei Kabel und wäre schon recht komplex: zum 
24V-Lüfteranschluss, zum Z-Stop-Aschluss und zu einem 3V-Anschluss.

Die Pins vom µC sind übrigens 5V tolerant!

von Sensor-Siegfried (Gast)


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Habe noch eine Mini-LED gefunden. Zum Vergleich habe ich auch eine 3mm 
und 5mm LED daneben gelegt. Die wäre doch was, oder?

von HildeK (Gast)


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Sensor-Siegfried schrieb:
> Angenommen ich baue eine Status-LED ein, sollte es dann doch eher ein 2K
> Ohm Vorwiderstand werden? (bzw. 2x 1k in Serie oder 2x 4k parallel).
> Wenn ich mich nicht verrechnet habe, wäre das dann für OK und LED
> ~10,5mA.

Wir haben ja weiter oben erkannt, dass für den OK 1-5mA reichen müssen. 
Der notwendige Strom ist dann nur von der gewünschten Helligkeit der 
Status-LED abhängig. 10mA verträgt der OK und wenn die LED mit 10mA 
zufrieden ist, dann kannst du dir eine deiner Varianten 'Parallel' oder 
'in Serie' frei wählen.
Übrigens: der Unterschied für die Helligkeit der roten LED ist minimal, 
wenn du 8mA der 12mA fließen lässt. Deshalb: zwei 4k7 oder 3k9 parallel 
gehen genauso. Abgesehen davon: ein 2k2 mit 250mW geht auch alleine 
noch. Das wird üblicherweise erst ab 70° Umgebungstemperatur 
grenzwertig. Mein Hinweis war nur ein Tipp, falls es mal gerade nicht 
reicht ...

Sensor-Siegfried schrieb:
> Habe noch eine Mini-LED gefunden. Zum Vergleich habe ich auch eine 3mm
> und 5mm LED daneben gelegt. Die wäre doch was, oder?

Nimm ein Netzgerät, einen Vorwiderstand und teste, bei welchem Strom sie 
für dich dir richtige Helligkeit hat. Der Bauform sieht man die 
Helligkeit nicht an. Aber 10mA sind für eine gute Helligkeit einer nicht 
zu historischen LED schon relativ viel.

Sensor-Siegfried schrieb:
> Die Pins vom µC sind übrigens 5V tolerant!
Ja, sogar bis 5.5V. Wenn du das Modul verwenden willst, dann kannst du 
natürlich die 5V-Klemme mit verdrahten.
Aber auch eine Schottky-Diode vom Eingang zu den 5V und der direkte 
Anschluss deines Sensors würden korrekt sein.

von Sensor-Siegfried (Gast)


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HildeK schrieb:
> Wir haben ja weiter oben erkannt, dass für den OK 1-5mA reichen müssen.
> Der notwendige Strom ist dann nur von der gewünschten Helligkeit der
> Status-LED abhängig. 10mA verträgt der OK und wenn die LED mit 10mA
> zufrieden ist, dann kannst du dir eine deiner Varianten 'Parallel' oder
> 'in Serie' frei wählen.
> Übrigens: der Unterschied für die Helligkeit der roten LED ist minimal,
> wenn du 8mA der 12mA fließen lässt. Deshalb: zwei 4k7 oder 3k9 parallel
> gehen genauso. Abgesehen davon: ein 2k2 mit 250mW geht auch alleine
> noch. Das wird üblicherweise erst ab 70° Umgebungstemperatur
> grenzwertig. Mein Hinweis war nur ein Tipp, falls es mal gerade nicht
> reicht ...

Alles klar, ich werde das morgen mal den Schaltplan aktualisieren und 
auf einem Steckbrett testen, auch die LED-Helligkeit.

Vielen Dank nochmal an alle Beteiligten und die zahlreichen Antworten!

von Wolfgang (Gast)


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Sensor-Siegfried schrieb:
> Die wäre doch was, oder?

Schicke wohl definierten Strom durch - dann siehst du es.

von Sensor-Siegfried (Gast)


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Hallo!

Habe jetzt alles wie auf plan5.png (zzgl Pull-Up auf 5V) auf eine 
Platine gelötet und mit einem Schrumpfschlauch überzogen.

Vielen Dank nochmal, funktioniert Super!

Anbei ein Bild vom fertigen Adapter

von Sensor-Siegfried (Gast)


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P.S: Und ja, die zwei GND-Leitungen sind sicher nicht nötig, aber warum 
nicht...

von HildeK (Gast)


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Sensor-Siegfried schrieb:
> P.S: Und ja, die zwei GND-Leitungen sind sicher nicht nötig, aber warum
> nicht...

Naja, ich habe schon Probleme in Schaltungen gesehen, da waren es zu 
wenig GND-Leitungen (nicht: Keine!).

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