Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Optokoppler für CNC-Tastereingang


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von Tolero (Gast)


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Moin zusammen,

habe eine Frage zu Optokopplern.

Meine CNC-Steuerung (Eding CPU5V4) hat für den 3D-Taster nur einen 
einfachen Eingang (+5V), der für einen mechanischen Schalter vorgesehen 
ist. Es kann sowohl NO als auch NC verwendet werden.

Mein 3D-Taster ist ein NPN-NO Taster, den ich aber gerne optisch 
isoliert als NC-Taster verwenden möchte. Dazu meine Frage: Wie wandele 
ich am einfachsten von NO auf NC um?
Ich habe noch einen HPCL-2601 Optokoppler rumliegen, mit dem es nicht 
geht, da er einen Transistorausgang hat. Er hat allerdings den Vorteil, 
dass er das Signal invertiert.
Meine Überlegung war: Tastausgang mit 2N2222 invertieren und damit einen 
LTV 817 Optokoppler ansteuern, der dann den Eingang meiner CNC-Steuerung 
schaltet.
Funktioniert das? Und ist der 817 der Richtige. Gibt 
817,...A,...B,...C,..D. Der einzige Unterschied ist das 
Übertragungsverhältnis zwischen 50% und 600%. Was ist der beste für 
diesen Zweck?

Danke.

: Verschoben durch Moderator
von Wolfgang (Gast)


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Tolero schrieb:
> Mein 3D-Taster ist ein NPN-NO Taster, den ich aber gerne optisch
> isoliert als NC-Taster verwenden möchte. Dazu meine Frage: Wie wandele
> ich am einfachsten von NO auf NC um?

Indem du die LED vom Optokoppler parallel zum Ausgang schaltest. Den 
Pull-up am Tasterausgang dimensioniert du so, dass die LED den passenden 
Strom bekommt.

von Tolero (Gast)


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Verstehe ich nicht. Da wird dann doch nichts invertiert mit einem 817, 
oder?

von Achim S. (Gast)


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Tolero schrieb:
> Verstehe ich nicht. Da wird dann doch nichts invertiert mit einem 817,
> oder?

doch, die invertierung findet schon bei der Ansteuerung des Optokoppler 
statt. du kannst den Taster so schalten, dass er Strom für die LED 
liefert. oder so, dass er der LED den Strom klaut

von Wolfgang (Gast)


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Wenn die LED parallel zum Ausgangstransistor liegt, leuchtet sie, wenn 
der Transistor offen ist. Und bei leuchtender LED ist der 
Phototransistor eines OC geschlossen. Die Schaltung setzt voraus, dass 
dein Ausgang den Strom der LED schalten kann.

von Tolero (Gast)


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Du meintest so?

von Wolfgang (Gast)


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Tolero schrieb:
> Du meintest so?

Nein, Widerstand als Pull-up vom Ausgang des Sensors an +5V

von Karadur (Gast)


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Eher so

von Tolero (Gast)


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@Karadur: nur dann mit einem anderen Optokoppler, oder? Deiner hat einen 
Open-Collector-Ausgang, den ich nicht an meiner Steuerung anschließen 
kann.

Habe nochmal ein Bild angehängt.

von Tolero (Gast)


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Wie berechne ich den Pull-up-Widerstand?

von Tolero (Gast)


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Ginge es eventuell auch so?

Will nur sicher gehen, dass ich mir den Eingang der Eding nicht 
zerschieße.

von Karadur (Gast)


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Der 180R ist überflüssig.

1k ersetzen. R=(5V-Vled)/z.B. 10mA

Hängt von den Daten deines Optokopplers ab. Wenn nötig Pullup an den 
Opto.

von Tolero (Gast)


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Karadur schrieb:
> Der 180R ist überflüssig.
>
> 1k ersetzen. R=(5V-Vled)/z.B. 10mA
>
> Hängt von den Daten deines Optokopplers ab. Wenn nötig Pullup an den
> Opto.

Danke.
Das bezog sich auf 3D-Taster2.gif, oder?

Ginge Variant 3D-Taster3.gif auch? Wäre am einfachsten, da ich den 
Optokoppler (HCPL-2601) bereits habe. Und außerdem würde die LED des 
Optokopplers bei Variante 3 "geschont", das sie nur bei einem Tastsignal 
kurz angeht.

von Wolfgang (Gast)


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Tolero schrieb:
> Ginge es eventuell auch so?

Wie soll aus einem NPN-Ausgang Strom raus kommen?
Da kann nur welcher rein fließen.
Wenn du mit der Schaltung deine LED zum Leuchten kriegst, hast du keinen 
(reinen) NPN-Ausgang.

Tolero schrieb:
> Habe nochmal ein Bild angehängt.

Was soll der 180 Ohm Widerstand?

von Wolfgang (Gast)


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Was verstehst du unter nc?
Der HCPL-2601 braucht Licht damit der Ausgang auf Low geht.

von Tolero (Gast)


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War ein Denkfehler. Bin Anfänger (sonst würde ich solch simplen Dinge ja 
auch nicht fragen.. ;-).

Würde diese Schaltung funktionieren? Beim Ausgang des OK bin ich mir 
nicht sicher. Zwischen Probe und GND der Eding messe ich 5V.

von Tolero (Gast)


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Ist aus dem Datenblatt. N/C = not connected

von Karadur (Gast)


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NC normally closed.
NO normally open.

von Tolero (Gast)


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Oder muss ich den Widerstand zwischen Vcc und Vo weglassen. Er soll ja 
nur durchschalten und keine 5V ausgeben.

von Wolfgang (Gast)


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Tolero schrieb:
> Zwischen Probe und GND der Eding messe ich 5V.

Dann ist der Eingang für den direkten Anschluss eines Schaltkontakt 
ausgelegt. Du solltest den Strom mal messen, der da raus kommt.
Deinen zusätzlichen Widerstand kannst du dir dann sparen.

von Karadur (Gast)


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statt 350R nimm 360R oder 390R für die LED.

Der Eingang der SPS scheint einen Pullup zu haben.

von MaWin (Gast)


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Tolero schrieb:
> rumliegen, mit dem es nicht geht, da er einen Transistorausgang hat.


Na ja er ist übertrieben schnell, aber er lässt sich einsetzen.

> Er hat allerdings den Vorteil, dass er das Signal invertiert.

Irrelevant:

Tolero schrieb:
> Es kann sowohl NO als auch NC verwendet werden.

Dein Eingang kann angepasst werden.

Ja, laut Beschreibung möchte er einen Schalter nach Masse. Also vom 
Ausgang des Optokopplers ein 1k Widerstand an die Basis deines 2N2222, 
dessen Emitter an Masse und der Collector an den Eingang der Eding. Der 
Optokoppler bekommt Masse und 5V von der Eding

Aber es wird auch funktionieren, Masse des Optokopplers an Masse der 
Eding, die 5V als VCC auch von dort, und den Optokopplerausgang direkt 
mit dem Eingang der Eding verbinden. Denn auch auf die Art ist 
sichergestellt, dass keine Fremdspannung in die Eding gelangt. Das 
Invertieren kannst du in der Software passend einstellen.

Apropos Fremdspannung: damit dein Optokoppler was nützt, muss seine LED 
aus einem zweiten Netzteil versorgt werden..

von Tolero (Gast)


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Danke für deine ausführliche Antwort. Ich werde es jetzt ausprobieren.

Betreibe den Taster als NO momentan mit Eding. Möchte aber NC, hab da 
ein besseres Gefühl.

Weißt du, ob man Eding so konfigurieren kann, dass ein Not-Stopp 
ausgeführt wird, wenn der Taster außerhalb eines Tastvorgangs auslöst? 
Beim Antasten bin ich aus Versehen mit voller Geschwindigkeit gefahren 
und mir die Tastspitze verbogen.

von Tolero (Gast)


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Super. Funktioniert perfekt.

Vielen Dank an alle.

von Tolero (Gast)


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Stop.

So wollte ich es nicht.

Der Ausgang des Tasters ist jetzt schon invertiert. D.h. im 
Normalzustand fließen jetzt 1,4V an die LED des Optokopplers, d.h. die 
LED ist immer an bis auf den Tastvorgang.

Kann man es auch andersrum machen, wie vorher als NO? D.h. die 1,4 V 
fließen nur , wenn der Tast (NPN) schaltet?
Die Invertierung macht ja dann der Optokoppler. Jetzt habe ich am 
Ausgang des Optokopplers wieder NO.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Tolero schrieb:
> Kann man es auch andersrum machen, wie vorher als NO? D.h. die 1,4 V
> fließen nur , wenn der Tast (NPN) schaltet?
1
        +5V
2
         |
3
         R
4
         |
5
      OK Diode
6
         |
7
      NPN OUT

von Tom (Gast)


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@Tolero: Spannung fließt nicht, die liegt an.

Gruß
Tom

von Tolero (Gast)


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So?

von Tolero (Gast)


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Ich meinte so?

von Dietrich L. (dietrichl)


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Tolero schrieb:
> Ich meinte so?

Bezüglich der Ansteuerung (LED des Optokopplers): ja.

Wie es am Ausgang aussieht: ob du da den Ziehwiderstand brauchst oder 
nicht weiß ich nicht. Von der Logik ändert sich dadurch aber nichts, das 
ist Frage der elektrischen Daten des Probe-Eingangs.
Aber war das nicht schon geklärt bzw. du hattes es bis auf die 
Invertierung ja schon in Betrieb?
Um das zu messen: wenn die LED nicht angesteuert wird (NPN out nicht 
nach GND durchgeschaltet) muss an dem Probe-Eingang so etwa +5V 
anliegen.

von Wolfgang (Gast)


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Tom schrieb:
> @Tolero: Spannung fließt nicht, die liegt an.

Die LED leuchtet aber nur, wenn Strom fließt ;-)

von Michel M. (elec-deniel)


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teste doch einmal ...
Dank Helmuts Vorarbeit vielleicht einfacher ... :-)
Beitrag "Re: LTSpice einbindung Optokoppler"
Schaltung entsprechend der Wünsche noch anpassen

Das kostenfrei LTspice Simulationstool findet sich unter
https://www.analog.com/en/design-center/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator.html

Zusatzinfo:
Beitrag "Re: LTspice und LM311"

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