Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Messumformer Für Siemens LOGO!


von Stefan D. (schraubaer85)


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Guten Tag

Ich Bräuchte da mal etwas Hilfe. Ich baue zz eine CNC Fräse wo auch eine 
Füllstandanzeige über eine Siemens Logo! und eine HMI angezeigt werden 
soll. Hierzu habe ich mir über Ebay einen sensor bestellt der ein signal 
von 0-190Ohm ausgibt. leider benötige ich um das Signal verarbeiten zu 
können ein 4-20mA oder ein 0-10V signal.

Meine Bisherige Lösung sah so:

IMG_0531.JPG

Die Schaltung macht was sie soll aber leider werden die Wiederstände 
recht warm.

Hatte da jemand eine andere Lösung für mich ?

: Verschoben durch Moderator
von Wolfgang (Gast)


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Stefan D. schrieb:
> Hierzu habe ich mir über Ebay einen sensor bestellt der ein signal
> von 0-190Ohm ausgibt. leider benötige ich um das Signal verarbeiten zu
> können ein 4-20mA oder ein 0-10V signal.

Warum bestellst du dir dann so einen Sensor?

Komplizierter kann man einen Spannungsteiler wohl nicht zeichnen.

> Die Schaltung macht was sie soll aber leider werden die Wiederstände
> recht warm.

ja, ja diese WIEDERstände - hoffentlich ist der ominöse Sensor darauf 
ausgelegt.

> Hatte da jemand eine andere Lösung für mich ?

Du könntest einen geringeren Strom durch deinen Sensor fließen lassen 
und die Spannung mit einem einfachen OP als spannungsgesteuerten 
Stromquelle in ein 4-20mA-Signal umwandeln bzw. die Spannung einfach nur 
verstärken - je nach Leitungslänge und Störpotential.

von Stefan D. (schraubaer85)


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Warum hab ich mit so einer an Antwort gerechnet 🤔

Ich bin leider kein Elektroniker und suche auch nur eine Lösung.

Wolfgang, Ich habe den Sensor gekauft weil dies der einzige Bezahlbare 
Sensor ist der einen Füllstand von 30cm anzeigen kann. Dieses 0-190Ohm 
Signal ist Standard für eine Tankanzeige mittels Analog Instrument. 
Dieser Sensor wird bevorzugt in Wohnmobile verbaut um Frischwasser ab zu 
fragen.

Das mein Schaltplan nicht der richtige ist, ist mir selbst klar daher 
bin ich auch hier !

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Jaja, das sind die Standardgeber von VDO und ihren Unterlingen. Man wird 
wohl um die Verlustleistung kaum drumherum kommen, höchstens mit einer 
geschalteten KSQ statt der Widerstände.
Ich würds vermutlich so lassen und kräftige Widerstände verbauen. Je 
simpler, desto funzts.

von Stefan D. (schraubaer85)


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Matthias S. schrieb:
> Jaja, das sind die Standardgeber von VDO und ihren Unterlingen. Man wird
> wohl um die Verlustleistung kaum drumherum kommen, höchstens mit einer
> geschalteten KSQ statt der Widerstände.
> Ich würds vermutlich so lassen und kräftige Widerstände verbauen. Je
> simpler, desto funzts.

Danke schonmal für die Antwort, was für wiederstände würdest du mir 
empfehlen ? Also laut der Schaltung brauche ich um dem wert zu erreichen 
266 Ohm. Da ich diese aber nicht bekommen habe habe ich zwei 133 Ohm 
wiederstände in Reihe geschaltet. Die 10V Zehnerdiode Habe ich verbaut 
um den Messwert nicht über 10V ansteigen zu lassen.

von Helge (Gast)


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Verwende einen Logo-Ausgang zum einschalten der Messung. Füllstand hört 
sich nicht danach an, daß es schnell große Sprünge gibt. Also reicht:
1. Zyklus einschalten
2. Zyklus ADC abfragen
3. Zyklus ausschalten
4. 5s warten

von Wolfgang (Gast)


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Stefan D. schrieb:
> Also laut der Schaltung brauche ich um dem wert zu erreichen
> 266 Ohm.

Die Spannung in Abhängigkeit vom Sensorwiderstand wird mit der Schaltung 
schon kräftig nichtlinear, d.h. bei Sensorwert von z.B 50% des 
Maximalwertes bekommst du eine Ausgangsspannung von 63% des 
Maximalwertes.
Ist das für deine Anwendung noch ok?

Wie stabil sind die 24V?
Bei einem einfachen Spannungsteiler siehst du jede Schwankung der 
Versorgungsspannung als scheinbare Schwankung des Messwertes, solange du 
keine ratiometrische Auswertung machst.
Falls die rel. Abweichungen der Versorgungsspannung größer sind, als der 
tolerierbare Fehler für deine Messwerte, ist eine KSQ der bessere Weg.

> Die 10V Zehnerdiode Habe ich verbaut
> um den Messwert nicht über 10V ansteigen zu lassen.

Hast du sichergestellt, dass die die Verlustleistung von rund 530mW 
verträgt?

von Wolfgang (Gast)


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p.s.
Die Verzerrung der Kennlinie ist natürlich egal, wenn du in der Logo 
sowieso eine Skalenumrechnung wegen der Form des Tanks machst.

von Thomas B. (thomas2)


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Spricht denn was dagegen, den Vorwiderstand einfach deutlich hochohmiger 
zu machen, so dass man nicht mehr 0-10V Ausgangssignal hat, sondern zum 
Beispiel 0-2V? Das kann man mit dem 0-10V Eingang dann ja trotzdem 
messen, man nutzt halt denn Messbereich nicht voll aus und verliert 
entsprechend Auflösung. Für eine Füllstandsüberwachung dürfte das aber 
ausreichen. Der von Wolfgang genannte Nichtlinearitätsfehler wird zudem 
geringer.

von Kevin M. (arduinolover)


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Du könntest einfach einen Messumformer kaufen, der 4 bis 20 mA oder 
0-10V ausgibt.Für diesen Widerstandbereich gibt es die zu hauf um PT 
Sensoren o.ä. auszulesen.

von MaWin (Gast)


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Poste mal das das Logo! Programm. Dan sehen wir, ob wir dir noch weiter 
helfen.

von Hans (Gast)



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Wenn es nicht übermäßig linear sein, reichen 2 Transistoren, eine Diode 
und ein paar Widerstände um den Geber zu schonen und eine akzeptables 
0-10V Signal zu bekommen, siehe Anhang.

Erklärung:

  - V1 ist Deine 24V Versorgung
  - R1 ist der Geber mit 0-190 Ohm
  - R2 und R3 stellen die Verstärkung ein
  - R4 schützt vor einem versehentlichen Kurzschluss am Ausgang
  - R7 und R8 sind auf zwei Widerstände aufgeteilt, damit beide
    nicht so warm werden und bilden eine "Konstantstromquelle"
  - R5 liefert den Basisstrom für Q1
  - Q1 und D1 vergleichen die Spannung am Geber mit der geteilten
    Ausgangsspannung
  - R6 ist der Arbeitswiderstand für den Q1
  - Q2 fungiert als Impedanzwandler

Die Schaltung (bzw. das Ausgangssignal) ist natürlich von der 
Versorgungsspannung abhängig. Falls die stark schwanken sollte, könntest 
Du über einen zweiten 0-10V Eingang mit einem Spannungsteiler die 
Versorgungsspannung messen und das Messsignal entsprechend skalieren.

Die Linearität sollte für eine einfache Füllstandmessung ausreichen und 
muss je nach geometrischer Form des Behälter ja sowieso kalibriert 
werden.

Man könnte natürlich auch einen Dual-Operationsverstärker und eine 
Spannung- oder Stromreferenz verwenden, aber wozu, wenn es auch mit zwei 
Transistoren geht die eh in der Bastelkiste rumliegen...

Viel Spaß und Erfolg!

von Hans (Gast)


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Ach, ich sehe gerade, einmal BC547 B und C... Ist aber egal, welche 
Du verwendest...

von Stefan D. (schraubaer85)


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Vielen dank für die antworten, ich werde die Schaltung mal bauen. Die 
Spannungsversorgung Schwankt leicht 0,5 Volt sollte aber kein Problem 
darstellen.

Hintergrund des Gebers ist das ich einen aktuellen Füllstand meiner 
Minimalmengenschmierung sehen kann und Logo die Pumpe bei einem 
Füllstand von 5% Abschaltet. (Ja könnte man auch einfacher haben aber 
möchte ich nicht)

Verbaut ist auch noch ein Drucktransmitter (4-20mA) der bei 5 Bar die 
Maschine anhält.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Stefan D. schrieb:
> Danke schonmal für die Antwort, was für wiederstände würdest du mir
> empfehlen ?

Um nochmal darauf zurück zu kommen, 266 Ohm bekommt man mit 2 * 100 Ohm 
und 2 * 33 Ohm aus der Standardreihe. Maximal müssen die Widerstände 
knapp über 2 Watt verbraten (U²/R), die sich proportional auf die 
Widerstände verteilen. 1 Watt Widerstände sind also ok, ewig halten tuts 
mit 2 Watt Typen.

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