Hallo liebe Forengemeinde, Auch ich habe so einen Logarex Stromzähler, bei dem sich das Auslesen via IR Kopf schwierig gestaltet. Zur Geschichte: 1) Zuerst habe ich auch voller Enthusiasmus so einen Volkszähler Lesekopf nachgebaut (Fototransistor->Transistor->Schmitttrigger). Der hat mehr schlecht als recht funktioniert und viele Lesefehler erzeugt. Positionierung ist praktisch nur mit Oszilloskop möglich gewesen. Das ist alles andere als praktikabel und alltagstauglich. Insbesondere wenn irgendwann irgendetwas mit den Werten nicht mehr so ganz passt (siehe Beitrag vom ultrazauberer, wo der Arbeitswiderstand vom Fototransistor nachgestellt werden musste / Beitrag "Logarex eHZ liefert keine zuverlässigen Daten mit IR-Lesekopf" ). 2) Naja dachte ich mir. Das Rad musst du nicht neu erfinden, probiere doch mal den viel gelobten Lesekopf von Hichi. Um es kurz zu machen, der funktioniert mit meinem Stromzähler noch schlechter. Eigentlich überhaupt nicht. Wenn man sich die Schaltung anschaut ist das aber auch nicht verwunderlich (Fototransistor->Schmitttrigger). Die Schaltschwelle liegt noch höher und ist zudem noch abhängig von der Versorgungsspannung). OK, also selbst mal schauen was man machen kann. Kollege Ultrazauberer hat schon tolle Basismessungen am Fototransistor/Arbeitswiderstand gemacht. Die Ergebnisse daraus sind: - Betriebsspannung spielt eine eher untergeordnete Rolle - Arbeitswiderstand im Bereich um 10k ist ein guter Kompromiss zwischen Amplitude und Flankensteilheit. Um das Ganze noch mal zu überprüfen, habe ich die Messungen an meinem Stromzähler wiederholt. Messung nur mit Fototransistor und Arbeitswiderstand nach Masse. Ich stelle die Bilder nachher hier ein. Um das Ergebnis vorweg zu nehmen, ich bin zum selben Ergebnis gekommen. Je nach Position des Kopfes bekomme ich eine Amplitude von bis zu 700mV (10k Ohm Widerstand) bzw. 950mV (15kOhm). Das sind, wie gesagt, die Werte bei optimaler Positionierung. Mit dem 15kOhm Widerstand sind die Flanken aber schon recht verschliffen und der Pegel hängt z.T. vom Zustand des vorigen Bits ab. D.h. das Flankenende liegt schon sichtbar im nächsten Bit. Wie kann man jetzt mit diesen Infos die vorhandene Schaltung verbessern. Zuerst einmal haben beide Schaltungen das Problem, dass die Schaltschwelle zu hoch ist um mit den eher schwachen Signalen zurecht zu kommen. Das ist m.M.n. das Hauptproblem. Statt feste Schaltschwellen in Form des nachgeschalteten Transistors (Volkszähler) bzw. des Schmitttriggers (Hichi) versuche ich es mit einem Comparator, der seine Schaltschwelle von einem Spitzenwertgleichrichter bekommt. Somit würde sich das Ganze adaptiv verhalten. Ich werde dazu mal was basteln...
> Das sind, wie gesagt, die Werte bei optimaler Positionierung. Du weisst aber schon das es auch Fototransistoren mit unterschiedlichen Erfassungwinkeln gibt? Das macht das optimale dann einfacher. .-) > Ich werde dazu mal was basteln... Na, da sind wir jetzt aber alles mal gespannt. :-D Probier mal die hier aus meinem Taschenrechner. Die regelt nach und hat im Gegensatz zu den billo-Loesungen die ich sonst so sehe den Vorteil mit viel weniger STrom auszukommen. Olaf
>Ich werde dazu mal was basteln...
Vielleicht hilft es, zumindest als Anregung - ich benutze diese alte
Siemens-Schaltung wie gezeigt bei 3.3 V, sowie bei 5.3 V mit einer BP104
und 56 k statt den 100 kOhm.
Moin, ich hab diese Schaltung zusammen gefummelt. Werte nach Gefühl, funzt aber. Es muss aber gut abgeschirmt sein, ein wenig Restlicht und du hast ein Dauersignal. Gruß, Harri
Danke für die Rückmeldungen. @Olaf, das Schaltungsdesign kommt mir etwas sehr hochohmig vor, sodass mir gefühlt der Einsatz im Sicherungskasten etwas heikel erscheint. Hier die versprochenen Messungen. Zuerst die Versuche mit 3 Widerstandswerten. Kritisch empfinde ich, dass kurze Impulse nicht das Impulsdach erreichen, wenn man 15kOhm als verwendet. Das sieht bei 7.5k deutlich besser aus.
Jetzt noch mit unterschiedlichen Betriebsspannungen (Channel 2). Ich wollte auch mal die Grenzen ausloten und bin bis auf 1,3V runtergegangen. Man erkennt, dass die Betriebsspannung nur einen sehr geringen Einfluss auf das Ausgangssignal hat, der Transistor also bei weitem nicht durchsteuert. (Der Maßstab ist immer identisch).
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Michael schrieb: > ganz passt (siehe Beitrag vom ultrazauberer, wo der Arbeitswiderstand > vom Fototransistor nachgestellt werden musste / > Beitrag "Logarex eHZ liefert keine zuverlässigen Daten mit IR-Lesekopf" > ). Wo liegt das Problem? Mit der Modifikation war der Empfang sehr gut, nahezu perfekt. > 2) Naja dachte ich mir. Das Rad musst du nicht neu erfinden, probiere > doch mal den viel gelobten Lesekopf von Hichi. Was soll das sein? Link? > Um das Ganze noch mal zu überprüfen, habe ich die Messungen an meinem > Stromzähler wiederholt. Messung nur mit Fototransistor und > Arbeitswiderstand nach Masse. Ich stelle die Bilder nachher hier ein. Kannst du, aber das Ergebnis ist bekannt. Ohne VErstärker geht es bei diesen speziellen, eher kaputten Zählern nicht. > Wie kann man jetzt mit diesen Infos die vorhandene Schaltung verbessern. Gar nicht, die ist ausgelutscht. > Statt feste Schaltschwellen in Form des nachgeschalteten Transistors > (Volkszähler) bzw. des Schmitttriggers (Hichi) versuche ich es mit einem > Comparator, der seine Schaltschwelle von einem Spitzenwertgleichrichter > bekommt. Somit würde sich das Ganze adaptiv verhalten. Naja, ist eher Overkill. Nimm einen OPV und bau einen Transimpedanzverstärker mit Klemmung, sprich, schalte parallel zur Rückkopplung eine Diode, 1N4148. Mach ihn so empfindlich, daß er die minimalen Signale auf normalen Pegel (~500mV) verstärkt. Alls was deutlich stärker ist, wird durch die Klemmung begrenzt und der OPV übersteuert nicht. Dahinter ein Schmitt-Trigger, kann man einfach mit dem 2. OPV im Doppelgehäuse aufbauen. Fettig. TS912 ist dein Freund. Wenn man es gescheit macht, kann man auch einen Phototransistor als Empfänger nehmen, es muss nicht eine Photodiode sein. Muss man mal ausprobieren. > Ich werde dazu mal was basteln... Siehe Anhang. Mit R1 und C1 muss man ein wenig experimentieren, bis man am Ausgang von IC1A ein ausreichend starkes Signal bekommt, ca. 500mV Amplitude. Dann dreht man R5 auf eine Spannung, welche genau auf der Hälfte der Spannung von IC1A liegt.
> @Olaf, das Schaltungsdesign kommt mir etwas sehr hochohmig vor, sodass > mir gefühlt der Einsatz im Sicherungskasten etwas heikel erscheint. Deine Gefuehle sind verwirrt! Hier mal ein Beispiel was da rauskommt wenn ich da Testweise eine FB drauf halte. Da siehst du nicht nur die Bits, sondern auch den 40khz Traeger. Kein vergleich zu den den mueden schlappen Flanken die du da zeigst und die Schaltung ist fuer echte RS232 ohne Traeger entwickelt, also genau das was aus deiner Kiste rauskommt. Olaf
@Falk: Ich will keine angepasste Einzellösung, sondern eher etwas universelleres. D.h. die Schaltschwellen sollen sich anpassen. Das geht leider auch mit dem Transimpedanzverstärker nicht. Bei starken IR Signalen bekommst du dann Probleme mit der Pausenlänge. (Achja, MCP600x ist mein billiger Freund) @Olaf Wo gibt es den Fototransistor (ausser in China)? Bei der Hochohmigkeit hatte ich eher an die Luftfeuchte im Keller gedacht, sowie Störimpulse von der Zündalage der Therme .... Ich habe mir vorhin mal was entworfen, wie ich mir das gedacht hatte und das mal ein wenig simuliert. Ich werde das morgen mal aufbauen und messen ....
Problematisch kann auch die verwendete Wellenlänge des gesendeten IR-Lichtes des Zähers sein. Wenn die nicht zum Empfangsbereich der IR-Empfängerdiode des Lesekopfes passt, dann funktioniert es nicht. Ich hatte schon mehrere Smartmeter von eBZ, Logarex, Iskra oder Holley. Bei dem eBZ war das Lesesignal auch sehr schwach, dachte ich. Der Einbau einer Lesediode mit anderem Wellenlängenbereich hat geholfen.
> @Olaf Wo gibt es den Fototransistor (ausser in China)? Nimm einfach irgendeinen! Das muss doch nicht dieses olle Teil aus den 90ern sein. Er sollte halt nur einen Basisanschluss haben. Ich hab zum ausprobieren auch nur einen TIL81 genommen weil der noch rumlag. Aber den willst du auch nicht nehmen. .-) > Bei der Hochohmigkeit hatte ich eher an die Luftfeuchte im Keller > gedacht, sowie Störimpulse von der Zündalage der Therme .... Ach was, etwas geschickter Aufbau und das geht schon. Olaf
Zu den Logarex Zählern gibt es ja diverse Berichte über Probleme mit der IR Sendediode, z.B. hier: https://shop.weidmann-elektronik.de/index.php?page=product&info=145&dl_media=348 Demnach kann es sein dass die IR Sendediode nach einer Weile stark an Leistung verliert. Vielleicht ein paar Daten zu einem LK13BE803039 Baujahr 2019, die dort verbaute IR Sendediode (genauer Typ unbekannt) wird von einem Transistor mit 560 Ohm Serienwiderstand gegen 3.6 Volt geschalten. Mit diversen optischen Leseköpfen gibt es bei diesem Zähler bisher keine Probleme (das Gerät ist aber allerdings noch neu bzw. wenig benutzt).
Michael schrieb: > @Falk: Ich will keine angepasste Einzellösung, sondern eher etwas > universelleres. D.h. die Schaltschwellen sollen sich anpassen. Das geht > leider auch mit dem Transimpedanzverstärker nicht. Bei starken IR > Signalen bekommst du dann Probleme mit der Pausenlänge. (Achja, MCP600x > ist mein billiger Freund) Lies meinen Beitrag noch einmal und denk drüber nach.
Zu dem möglichen Leistungsabfall der IR Sendediode bei bestimmten Logarex Zählern hier eine Vergleichsmessung mit einem IR-Fernbedienungstester von H-Tronic (Art-Nr 1 12 03 83). Das ist im Prinzip nur eine IR Fotodiode, siehe auch hier: https://www.radiomuseum.org/r/htronic_passiver_ir_fernbedienungstester_bestell_nr.html Bei einem neuen LK13BE803039 Baujahr 2019 beträgt die Amplitude des Signal am Oszilloskop ca. 0.46 Volt. Bei einem LK13BE803049 Baujahr 2020 (im Prinzip ein LK13BE803039 mit Nebentarifumschaltung) der etwa 16 Monate in Betrieb ist beträgt die Amplitude des Signal am Oszilloskop ca. 0.37 Volt. Sollte das schwächere Signal tatsächlich durch einen vorzeitigen Verschleiß der IR Sendediode kommen wird sich das in einer Vergleichsmessung in ein paar Monaten zeigen. Und wenn der Verschleiß weitergehen sollte dann wird vermutlich auch ein optimierter Lesekopf nur eine vorübergehende Lösung für das Problem sein.
@Dieter Das hört sich ja gar nicht gut an, erklärt aber die diversen Beobachtungen. Vielleicht habe ich Glück und die Schwellenadaption ist ausreichend .... @Falk Wenn ich mit den Versuchen durch bin, werde ich das mal aufbauen. Die Sim sieht ja viel versprechend aus, auch wenn tr und tf mit 1u sehr ambitioniert ist. Real sind es eher 50u. Selbst unter optimalen Bedingungen (viel Licht, 1k Lastwiderstand) spricht das Datenblatt von 8u. (Ich habe aktuell nur den SFH309-4 zur Hand. Die Versuche vom ultrazauberer mit verschiedenen Fototransistoren machen aber wenig Hoffnung). Ich habe am WoEn mal den Versuchsaufbau gesteckt. Schaltung funktioniert sauber. Selbst wenn der Lesekopf um 30 Grad verdreht aufgesetzt wird kommt immer noch das Gleiche Signal heraus. Auch wenn der Kopf 5mm entfernt ist (also etwa doppelte Sender-Empfänger-Entfernung), geht es immer noch. Nebenbei habe ich den Eindruck, dass die Sendediode in meinem Zähler nicht richtig senkrecht steht.... Auch die Komparator Schwellspannung passt sich wie gewünscht an. Anbei ein paar Oszillogramme (Maßstab wie oben)
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Michael schrieb: > @Falk Wenn ich mit den Versuchen durch bin, werde ich das mal aufbauen. > Die Sim sieht ja viel versprechend aus, auch wenn tr und tf mit 1u sehr > ambitioniert ist. Real sind es eher 50u. Es zeigt zumindest, daß der Verstärker es kann. > Selbst unter optimalen > Bedingungen (viel Licht, 1k Lastwiderstand) spricht das Datenblatt von > 8u. Nun, der TIA hat nahezu 0 Ohm Eingangswiderstand, das beschleuningt die Sache noch ein wenig, wenn gleich nich endlos. >(Ich habe aktuell nur den SFH309-4 zur Hand. Der reicht.
Warum benutzt ihr eigentlich alle diese SFH309? Ich habe mich damals für die TEKT5400S entschieden, und wenn ich die Datenblätter vergleiche ist die um einiges empfindlicher. Aber vielleicht übersehe ich etwas? LG, Sebastian
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